基于转子时间常数在线辨识的车用异步电机转速估计

针对转子时间常数变化导致转速估计精度降低的问题,文中提出了一种基于转子时间常数在线辨识的车用异步电机扩展卡尔曼滤波(EKF)转速估计方法。该方法利用静止坐标系下电机动态模型和测量得到的电压、电流及估算转速来实时辨识异步电机转子时间常数。仿真结果表明,本文提出的方法能够在较宽调速范围内准确辨识出电机的转子时间常数,而且计算简单可靠,易于实现在线实时辨识,同时不受定子电阻变化的影响,低速下依然能够对转子时间常数准确辨识,具有较高的鲁棒性。与传统EKF转速估计方法相比,文中提出的方法考虑到了转子时间常数变化对转速估计和磁链定向的影响,因而具有更高的转速估计精度,进而验证了该方法的有效性和可行性。研究结果可为异步电机转子时间常数辨识提供了一种新方法。     

异步电动机转子参数的自校正辨识方法的研究

转子参数的变化对异步电机调速系统的动静态性能有很大的影响。基于自校正方法设计了一种新的转子电阻的辨识算法。并通过仿真和实验 ,将这种算法与直接公式法进行了比较。在对自校正辨识算法进行研究时 ,主要分析了算法中参数 kp、 ki、电阻初始设定值、转速和负载转矩的变化对辨识效果的影响。讨论了负载转矩和转速对转子电阻辨识精度产生影响的原因。并且给出了该辨识算法的适用范围。实验结果证明了自校正辨识算法的有效性 ,特别是在大负载的情况下该算法可以准确地辨识出转子电阻     

基于无功功率模型的异步电机矢量控制系统转子时间常数辨识

针对异步电机矢量控制系统受电机参数变化影响大的问题,采用模型参考自适应系统(MRAS)在线辨识电机转子时间常数.为了增强辨识方法对定子电阻的鲁棒性,提高辨识精度,根据转子磁链模型构造无功功率模型建立MRAS,采用Popov超稳定性理论设计自适应规律,得到基于无功功率模型的转子时间常数辨识方法,抑制定子电阻变化对辨识精度的影响,将该转子时间常数辨识方法应用于异步电机矢量控制系统.仿真结果证明:MRAS有效地提高了矢量控制系统性能,转子磁链轨迹趋于圆形,电流谐波分量明显减少;转子磁链观测误差明显降低,其平均绝对误差相对值为2.87%;转矩脉动大大降低,其平均绝对误差相对值为2.09%.     

转子电阻未知时感应电机的一种自适应控制方法

提出了一种新型的非线性自适应跟踪控制方法,用于解决转子电阻未知,转子磁链需要观测时感应电机的高性能调速问题。控制系统的设计基于两相静止坐标系,针对电流跟随型逆变器情形,采用了Ｌｙａｐｕｎｏｖ型自适应机制。引入一定的近似处理后,转子电阻的估计方程简化为一阶动态方程。磁链自适应观测器中的非线性修正项除考虑转速跟踪误差的影响外,还考虑了转子电阻估计误差和磁链观测误差的影响。证明了控制系统的稳定性和跟踪性,并且给出了仿真结果。     

基于双无迹卡尔曼滤波算法的永磁同步电机转子磁链辨识

转子磁链的准确辨识是实现永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)转子磁场监控,确保其驱动系统可靠运行并实现高性能控制的有效方法。为解决测量噪声、电机参数变化及辨识模型欠秩对转子磁链辨识精度影响的问题,提出了基于双无迹卡尔曼滤波（UKF）算法的PMSM转子磁链辨识方法,可在确保满秩辨识的前提下,减小测量噪声与电机参数变化对转子磁链辨识精度的影响,实现PMSM转子磁链的准确辨识,并在参数敏感性分析的基础上,降低了算法计算量,合理兼顾了辨识精度与辨识速度。对所提方法进行了仿真研究和实验验证,研究结果证实了所提方法的有效性。     

无轴承异步电机转子电阻自适应在线辨识

针对无轴承异步电机悬浮性能受转子电阻变化影响的问题,提出了一种基于悬浮力指令观测的无轴承异步电机转子电阻自适应在线辨识方法。分析了转子电阻变化对转矩绕组气隙磁链辨识影响的机理,并利用悬浮控制系统中悬浮力指令对转矩绕组气隙磁链敏感的特性,通过对悬浮力指令的实时观测实现转子电阻自适应在线辨识。搭建了无轴承异步电机实验平台。实验结果表明:采用转子电阻自适应在线辨识方法后,无轴承异步电机转子径向位移峰峰值降低了60%。     

粒子群算法优化神经网络的异步电机转速估计

在异步电机的矢量控制系统中,电机的转速检测是必不可少的,并且转速检测的精度直接影响磁场定向的准确性。讨论了各种无传感器速度辨识方法的特点,利用BP神经网络对异步电机转子转速进行辨识,通过粒子群算法优化使BP神经网络获得更好的网络初始权值和阀值,在此基础上利用Matlab/Simulink建立一个异步电机矢量控制系统,仿真结果表明这种方法能较好地辨识异步电机转子转速,系统具有良好的动态性能,对系统参数变化具有较强的鲁棒性。     

自抗扰控制器在变频调速系统中的应用

针对矢量控制系统存在的参数鲁棒性差这一难点问题,基于自抗扰控制原理,提出了将转子时间常数的变化看作磁链子系统的一种内扰,转子磁链幅值的变化对转速子系统的影响作为转速子系统的内扰,负载对转速子系统的影响作为转速子系统的外扰,并分别通过扩张状态观测器的扩张状态予以估计和补偿的感应电机变频调速系统新型控制方案. 该方案有效地解决了参数时变对矢量控制系统解耦性能的影响以及一般矢量控制系统存在的快速性与平稳性矛盾,仿真结果证明了方案的正确性与有效性.     

基于2种滑模控制的矩阵变换器驱动感应电机转速辨识性能对比

研究模型参考自适应转速辨识的基本原理辨识方法,利用李亚普诺夫稳定性理论推导出2种不同的滑模面的转速估计表达式,分析2种滑模控制的转速估计性能和系统的稳定性;对2种滑模控制在矩阵变换器驱动感应电机调速系统中的转速辨识性能进行仿真研究。研究结果表明:在该调速系统中,滑模控制方法Ⅱ(以转子磁链误差信号ε及其积分之和为滑模面)具有较好的动态响应速度、稳态精度和抗负载扰动能力。仿真结果与理论分析一致,证明了理论分析的正确性和方法的可行性。     

基于多新息限定记忆的永磁同步电机参数辨识

在永磁同步电机伺服控制系统中,为了抑制由电机参数变化导致的控制精度下降,引入了电机参数辨识修正调节器参数.为了增强辨识系统的抗干扰能力,提出将多新息方法与限定记忆最小二乘法相结合,增加单步递推数据量,对电机参数进行辨识.通过采集电机运行下的电压、电流及转速信号,对电机定子电阻、交直轴电感、转子磁链参数进行同时在线辨识.通过仿真及实验验证,多新息限定记忆最小二乘法辨识收敛速度快,能有效减小辨识结果的稳态误差且鲁棒性强.     

基于EKF的感应电机无速度传感器矢量控制系统

给出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的感应电机无传感器矢量控制系统转速和负载转矩同时估算的方法.在矢量控制的基础上,将电机的运动方程作为一个状态方程,把电机负载转矩看作系统的扩展状态量,根据定子侧测量的电压、电流值,由EKF估算出电机转子磁链、转速及负载转矩.在此基础上,采用负载转矩前馈控制型转速控制器,提高系统抵御负载扰动的能力.仿真结果表明,无速度传感器矢量控制系统具有良好的动态控制性能,所提出的EKF估计器能够准确地估计转子磁链、转速及负载转矩.     

内置式永磁同步电机转子位置与速度预估

设计了一种新型的滑模观测器（SMO）的IPMSM转速及转子位置观测器,通过电机电流的滑模观测模块对扩展反电动势进行观测,采用转速参数辨识和转子位置角度的锁相环(PLL),分别得到电机转速及转子位置信息,以减小转速和转子位置的观测误差,使用S型函数取代传统的离散控制率减少系统抖动.开发了基于STM32F103嵌入式微控制器的滑模观测矢量控制系统,设计全数字化永磁同步电机无位置传感器矢量控制调速系统的软硬件.实验结果证明:该新型无传感器矢量控制系统结构合理,稳态精度和动态性能良好,能够满足实际应用要求.     

一种新型无速度传感器矢量控制PMSM系统

针对永磁同步电机速度估算及定子电阻变化引起的稳定性问题,根据模型参考自适应控制法的原理,在同步旋转坐标系下,提出永磁同步电机转速估算与定子电阻辨识的自适应律,建立永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统及定子电阻在线辨识的数学模型.通过控制系统简化,确定调速控制系统中电流调节器与速度调节器的传递函数,并对电流调节器与速度调...     

高频信号注入的PMSM无传感器低速运行优化控制

在无位置传感器永磁同步电机(PMSM)的零低速运行控制中,多采用高频信号注入法跟踪位置信息,这将造成转矩波动和时滞问题.结合滑模速度控制和高频方波信号注入,提出一种无滤波器的转子位置辨识方法.通过将方波信号频率提升至逆变器开关频率,利用基波信号周期远小于高频注入信号周期的特点,在单次高频信号注入周期内,通过两次电流采样,避免了使用传统高频信号注入中的信号分离,同时去掉滤波器,有效提高系统收敛速度.仿真结果表明,与传统的高频信号注入法相比,该方法能实现PMSM无位置传感器控制下高精度的低速运行,且具有良好的稳态特性和动态性能.     

带转子电阻估计的感应电机无速度传感器控制

对于转子电阻未知的感应电机提出了一种可以估计转子电阻的转速估计方法.该方法假设定子电阻已知,用改进的电压模型估计转子磁链.然后根据感应电机的静止坐标系模型推出转速和转子电阻的表达式,在已知转子磁链的情况下,将这两个表达式看作一个二元一次方程组,解出转速和转子电阻的解析表达式,分析了这两个量的表达式的成立条件.提出了感应电机的无速度传感器控制方案.仿真研究表明,本文提出的方法能准确地估计感应电机的转速和转子电阻.     

低速下异步电机无速度传感器矢量控制研究

目的为了提高异步电机转子磁场定向矢量控制系统在低转速范围的性能。方法利用限幅反馈方法估计电机转子磁链,并通过神经元自适应的转子转速辨识,完成无速度传感器矢量控制。结果该方法具有较好的稳定性,能够在较宽的转速范围内有较好的动静态性能。结论2.5Hz时能够稳定带载运行。     

基于DSP的无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统

讨论了一种采用DSP芯片TMS320LF2407实现无传感器永磁同步电机转子磁场定向矢量控制的方案。文章简单介绍了永磁同步电机的数学模型和矢量控制的基本原理,给出了在无位置传感器的情况下电机转子位置信号的确定方法,讲述了采用id=0的对凸极式转子磁路结构的无传感器永磁同步电动机的控制方法,说明采用高速数字信号处理器易于实现复杂的矢量控制算法,可以有效的解决电机的强耦合特性。     

双馈电机无速度传感矢量控制调速系统的研究

提出了一种新型的基于转子力矩电流反馈机制的双馈电机无速度传感器矢量控制方案以实现高性能低成本双馈电机调速系统。该方案通过测量转子侧电压和电流,实时计算出电机转子力矩分量,通过与电机给定转子力矩电流分量比较,得出转差频率的补偿值,并用于矢量控制系统。该方案计算工作量较小,且仅需测量转子侧的电压和电流作为反馈量。文中从理论上分析了这种控制方式的工作机理,与传统矢量控制系统的异同点,并提出了具体的实现方式。理论分析和数字仿真试验证明了该方案的可行性。     

基于瞬时速度辨识的无速度传感器矢量控制系统

采用同步瞬时速度辨识的方法,以数字信号处理单元（DSP）为核心控制器件来实现无速度传感器矢量控制的交流调速系统。给出了系统的控制方案。实验结果表明,该同步瞬时速度辨识的方法和控制方案具有良好的速度辨识性能和控制效果。     

基于变参数PI自适应法的无速度传感器矢量控制系统速度推算方法

结合MRAS理论和具有较好动态性能和鲁棒性的变参数PI算法 ,构造了一种改进的无速度传感器矢量控制系统速度估算方法 .对系统的仿真结果表明 ,系统具有较好的动态性能 .