感应电动机磁场定向控制系统速度估计方法

提出了适用于感应电动机的转速估计方法，并应用于磁场定向（ＦＯＦＯ）调速控制系统中的磁通观测器。从电动机的基本状态方程导出降维的磁通观测器方程，根据两个磁通观测器输出的差异，估算出电动机转速。采用此方法的实验系统，显示了足够的稳定性。     

非线性状态观测器及其在交流调速中的应用

本文讨论了双非线性系统的状态观测器构成问题。当感应电动机采用变频调速时,描述调速系统的特性方程是双非线性微分方程。本文提出用非线性磁通观测器构成感应电动机的调速系统,实验结果证明,这个观测器能观测感应电动机的磁通,使得电动机的磁通保持恒定。由实验结果表明,这种系统具有良好的调速性能。     

具有扰动观测器调速系统的稳定性分析及转速环设计

针对将扰动观测器应用于实际伺服系统有可能由于参数选取不当导致系统不稳定的问题,提出应用于实际伺服系统的扰动观测器的一般性结构;讨论了扰动观测器环节对系统稳定性的影响,给出了扰动观测器环节参数的选取方法;分析了具有扰动观测器的实际调速系统转速环的设计方法。仿真实验表明采用该法设计嵌有扰动观测器的调速系统,能够使系统稳定的同时,具有良好的动、静态性能。     

状态观测器在电机调速系统中的应用

本文叙述状态观测器的应用原理、构成，并讨论状态观测器在电机调速系统中的应用。     

离散负载扰动观测器在高速线材连轧机中的应用

为了抑制高速线材连轧机直流调速系统未知外扰负载力矩）对系统造成的不利影响,设计了离散负载扰动观测器及带前馈扰动补偿的直流调速系统,并将重构的负载扰动应用于微张力控制,现场实验表明,所设计的系统有效地改善了调速系统的动,静态性能,改善了微张力控制效果,提高了线材质量。     

基于非奇异终端滑模的永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制

将非奇异终端滑模观测器引入基于转矩角控制的永磁同步电机直接转矩控制系统中,利用估算反电动势推算电机转子的位置和速度,实现了无速度传感器直接转矩控制.与传统滑模观测器相比较,非奇异终端滑模观测器无需附加低通滤波器,避免了速度估算滞后以及相位滞后问题,提高了转速的估算精度.仿真结果表明,利用非奇异终端滑模观测器的调速系统可获得更高的估计调速精度,并改善系统的动态性能.     

基于简化模型参数自适应方法的无速度传感器矢量控制系统

本文提出了一种基于矢量控制和简化MRAS理论的交流导步电动机无速度传感器矢量控制调速系统，该系统包括同步旋转坐标系下的转子磁通观测器和转速观测器，仿真和试验结果验证了该系统的可行性。     

扩展卡尔曼滤波器在永磁同步电机控制中的应用

研究了一种针对内永磁同步电机（IPMSM）动态系统的非线性、时变及实时噪声干扰特点进行精确参数估计的扩展卡尔曼滤波观测器．由于内永磁同步电机q轴电感大于d轴电感，为了保证电磁转矩和负载角变化趋势一致，必须使定子磁链给定幅值限制在一定范围内．鉴于系统暂态和稳态运行的要求不同，为达到最优控制，采用控制定子磁链给定幅值以达到最大转矩／磁链（MPTF）的直接转矩控制算法对定子磁链给定幅值进行控制．仿真结果表明采用此算法可极大地提高IPMSM调速系统的运行效率．运用该方法的电机调速范围广并且在低速区运行良好．     

全阶转速和扰动观测器在调速系统中的应用

本文提出了重构直流调速系统常值未知外扰和电动机转速的二种全阶观测器。它包括采用和不采用测速发电机二种方案,用以重构转速n扰动量M_f。调速系统采用线性二次型指标状态反馈(LQSF),它与重构信号组成复合控制系统,补偿了负载扰动,降低了动态速降,实现了无超调和无静差。实验表明,这二种观测器方案在工业上有应用价值。     

基于无速度传感器直接转矩控制自抗扰交流调速研究

在感应电机直接转矩控制(DTC)调速系统中,常规PID速度调节器在电机受到扰动的情况下,需要花费较长时间才能使电机恢复到稳态值。为此,将一种新型的自抗扰控制器(ADRC)引入感应电机直接转矩控制调速系统中,设计速度ADRC调节器代替PID调节器,基于模型参考自适应控制（MRAS）方法设计速度观测器。对比分析了PID与ADRC两种方案下无速度传感器直接转矩控制交流调速系统性能。仿真试验结果表明,采用ADRC后,系统动态响应更快,抗扰动能力更强,在电机参数摄动的情况下,电机运行速度与指令速度偏差更小。     

有时延和数据包丢失的网络控制系统故障检测

针对同时存在网络时延和数据包丢失情况下的网络控制系统（NCS）,研究了基于观测器的故障检测问题。对网络诱导时延大于一个采样周期的NCS,构建了增广系统模型。对于已知的数据包丢失率,在数据包正常传输和丢包发生的情况下分别设计了故障观测器,将观测器误差系统视为具有两事件率约束的异步动态系统（ADS）,利用ADS理论给出了系统稳定的充分条件,基于矩阵不等式优化理论给出了故障观测器的设计方法。通过计算实际系统和故障观测器输出之间的残差,实现了NCS的故障检测。仿真算例验证了所提出方法的有效性。     

滑模观测器及其在无机械传感器永磁同步电机驱动系统的应用

为了取消永磁同步电机调速系统的机械传感器，电机转子的速度和位置通过测量定子电流和电压来估计，估计算法采用滑模观测器。采用逐段线性化处理技术，提出了一种滑模观测器在非线性系统中的新设计方法。根据这一方法，给出了用于永磁同步电机状态估计的具体算法。此算法简单，易于用数字计算机实现无机械传感器交流调速。通过数字仿真和实验测试，验证了所提算法的可行性。     

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.     

基于滑模观测器的感应电机矢量控制技术研究

为了对感应电机进行快速精确的调速,研究了一种基于滑模观测器的感应电机矢量控制技术。基于电机的静止两相参考坐标系,重新整理了电机模型。根据电机模型的特点,设计了滑模电流观测器。利用李亚普诺夫稳定定理,证明了观测器的稳定性。在电流观测器的基础上,根据等价控制的概念,估算了转子磁链和转速。Matlab Simulink仿真结果表明,基于滑模观测器的矢量控制技术对于转速和负载转矩的不确定性均能呈现很好的调速性能、鲁棒性好。     

工业机器人机械手腕关节速度调节系统

本文提出将带转速及负载扰动观测器的PWM放大器调速系统直接应用于工业机器人的机械手腕关节的调节,具有精度高、体积小、重量轻和可靠性高等优点。系统性能指标在实验申得到了验证。     

模糊超扭曲滑模观测器在PMSM中的研究与应用

针对传统滑模控制的永磁同步电机(PMSM)无感系统调速过程中,由于滑模函数存在高频开关量而导致转速抖动的问题,提出使用模糊超扭曲二阶滑模观测器(FST-SMO)进行改进的策略;新型观测器采用高阶滑模控制理论搭建,将滑模函数开关量转移到了高阶导数中,利用算法的积分运算削弱开关量抖振;同时考虑到传统二阶滑模观测器的增益为固定值,无法根据误差量自行调节的问题,提出了基于模糊控制的增益自调节方法,根据误差值及其变化趋势,利用模糊算法输出当前的滑模增益,增强了系统稳定性及鲁棒性;在Simulink环境中搭建了基于模糊超扭曲滑模系统(FST-SMO)的永磁同步电机仿真模型,在不同调速区间内进行调速仿真,并与传统滑模系统仿真的转速波动以及转子角度跟随性进行比较,仿真结果验证了模糊超扭曲滑模观测器具有更高的控制精度与更强的适应性,转速平稳角度跟随性能优越,有效降低转速的抖振。     

降阶观测器和状态反馈极点配置系统的结构

本文对线性系统龙伯格（Ｌｕｅｎｂｅｒｇｅｒ）降阶观测器设计和采用从观测器上反馈状态变量配置系统的极点问题进行了探讨，得出了一套完整的公式解法和相应的结构图，具有实用性。     

基于模糊PI控制具有升压电路的永磁同步电机调速系统

为了改善内置式永磁同步电机（IPMSM）调速系统的动态抗扰性能，在利用常规比例积分（PI）调节的基础上提出了模糊PI复合控制的方法，用于电机转速控制和直流母线电压控制．分析了具有升压电路并由脉宽调制型（PWM）逆变器驱动的永磁同步电机调速系统的结构和特性,通过仿真和实验结果，可以证明这种基于模糊PI复合控制、具有升压电路的永磁同步电机调速系统可实现电机的平滑宽调速，并具有良好的动、静态特性。     

基于粒子群优化算法的永磁同步电机H_∞速度观测器

H∞速度观测器实现了对永磁同步电机矢量控制系统的转速估计。然而,观测器中加权矩阵的选取费时费力,从而限制了其在高性能变频调速系统中的应用。为了解决上述问题,本文提出了一种基于粒子群优化算法的永磁同步电机H∞速度观测器。该方法在H∞速度观测器矢量控制系统的基础上引入粒子群优化算法,并在文中给出了算法的实现方式。仿真结果证明:基于粒子群优化算法的永磁同步电机H∞速度观测器进一步提高了永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统的控制性能,同时具有更好的动态性能和抗干扰性能。     

基于扰动观测器的一类网络控制系统的H∞控制

研究了基于扰动观测器的一类网络控制系统（NCS）的H∞控制。系统中的扰动分成两部分：一部分是由外部系统引起的在输入通道中出现的扰动;另一部分是H2范数有界的扰动。针对输入通道中出现的扰动设计一个观测器,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式（LMI）方法,给出了H∞控制律。最后,数值算例验证了该结果的有效性。