转子磁场定向的电流型解耦矢量控制研究

提出基于磁通观测的电流前馈型解耦矢量控制系统结构,给出了异步电动机的数学模型,根据实际系统建立了基于Matlab/Simulink平台的实验仿真系统, 该系统具有很强的移植性和扩展性.利用该系统对基于磁通观测的电流前馈型解耦矢量控制系统进行了分析研究,加快了动态转矩的变化,明显提高了系统的动态性能.可用来验证矢量控制系统在各种参数下系统的控制特性,可用于各类基于转子磁场定向的电流型解耦矢量控制应用系统,从而大大缩短新产品的开发周期.经实践具有一定的实用价值.     

无轴承异步电机的定子磁场定向解耦控制

集旋转与悬浮于一体的无轴承异步电机是一个非常复杂的非线性系统,电磁转矩与径向悬浮力的非线性解耦是实现电机稳定悬浮运行的基础.为了降低控制系统对电机参数的依赖程度,本文采用定子磁场定向控制,同时为了克服此方法在低速时的不足,应用U-I法和I-ω法相结合观测定子磁通和气隙磁通,在matlab/simulink中构造了定子磁场定向控制的无轴承异步电机矢量控制系统.仿真结果表明:实现了电磁转矩与径向悬浮力之间的解耦,验证了此方法的有效性.     

交流异步电机磁场定向控制探索

将磁场定向控制(FOC)应用于交流异步电机调速系统,通过对磁场定向控制和数字实现空间矢量脉宽调制原理以及控制系统实例的分析,得出该控制方法不仅具有控制精度高,系统响应快等优点,而且数字实现方法简单。该方法不仅可以实现异步电机的变频调速控制,而且可以应用到高精度、快响应的伺服控制系统中。     

无轴承异步电机间接气隙磁场定向控制

转矩控制和悬浮力控制之间成功实现解耦是电机稳定悬浮工作的关键。磁场定向控制能实现电机励磁和转矩控制的解耦。简要介绍了基于转矩绕组气隙磁场定向控制的无轴承异步电机的原理，较详细地分析了问接气隙磁场定向控制系统的解耦算法，并应用该算法实现了悬浮和转矩控制的解耦，实验结果表明这种间接气隙磁场定向控制系统的可行性。     

感应电动机的磁场定向控制和磁场加速控制

磁场定向控制是七十年代初提出的感应电动机的高性能控制方法,它可使交流机象直流机那样被控制。现已获得工业应用。磁场加速控制是八十年代初提出的另一种感应电动机的高性能控制方法,理论上它可以消除电机的电磁暂态过程,得到无暂态的转矩响应。本文以感应电动机的暂态等值电路为工具,从分析电机的电磁过程出点。对这两种方法进行了对比研究,找出了它们的内在联系和差别。     

考虑铁耗时永磁同步电机的转子磁场定向矢量控制

提出了基于Matlab考虑铁耗的永磁同步电机(PMSM)控制系统仿真建模方法.在Matlab/Simulink环境下,构建了考虑铁耗时永磁同步电机转子磁场定向矢量控制的仿真模型.仿真结果证明了该系统模型的可行性,并验证了其控制算法,为实际的永磁同步电机控制系统设计和调试提供了一种新的方法和手段.     

一种感应电机定子磁场定向解耦控制方法

针对感应电机按转子磁场定向控制,系统受电机转子参数变化影响较大的问题,采用定子磁场定向控制,以定子磁链作为反馈量,克服矢量控制系统对转子参数的直接依赖性,同时运用电流励磁分量解耦补偿环节,实现了定子磁场定向控制下电机转速与定子磁链间的解耦控制．并针对定子磁链估计算法中存在的纯积分问题,提出了一种改进型积分算法予以解决．最后在dSPACE实时仿真试验平台上,对所提出的控制方法进行了试验验证,试验结果和分析证明了所提出控制算法的有效性,系统动静态性能良好,实现了转速与定子磁链的解耦控制。     

感应电动机解耦及转子电阻变化的影响

本文证明了感应电动机的解耦控制定理,分析了转子电阻变化对解耦控制系统的影响。指出:在电机磁路保持线性的条件下,欠解耦将导致电机负载能力下降,励磁电流在重载时减小;过解耦则有利于电机负载能力的提高,但在负载稍大时使励磁电流增加。在允许的范围内,增大解耦电阻对感应电动机解耦控制系统是有利的。     

利用人工神经网络进行感应电动机解耦控制

为了使感应电动机具有象直流电动机一样优良的转矩与转速控制性能,提出了一种基于人工神经网络的感应电动机解耦控制方法。由于实时递归网络具有较强地表达和处理瞬态信息的能力,适合解决非线性动态系统问题,因此用递归网络构成的解耦控制器具有良好的动态特性。为减少这种神经网络解耦控制器的学习时间,提出了一种自适应学习算法,通过在网络学习的过程中不断地调整学习速率,从而加快了网络学习速度。仿真计算结果表明,这种神经网络解耦控制方式具有优良的动态响应特性。     

异步电动机磁场定向矢量控制技术的建模与仿真

阐述了异步电动机磁场定向矢量控制技术的工作原理,给出了其数学模型和矢量控制方程.在此研究基础上,在MATLAB/Simulink中对异步电动机磁场定向矢量控制系统进行了建模与仿真.最后通过对转速和转矩以及三相定子电流仿真结果进行分析,表明异步电动机磁场定向矢量控制系统具有良好的动态和静态特性.     

基于动态模型的感应电机能量优化控制

感应电机运行在轻载或低速时 ,常规的控制策略会造成较大的能量损耗。而一些从静态模型出发的能量优化控制策略 ,如恒转差频率控制 ,会降低调速系统的动态性能和稳定性。该文从感应电机的动态模型出发 ,提出了一种借助转子磁链控制实现感应电机能量优化的控制策略。根据外环给定电磁转矩的不同 ,调整内环转子磁链的给定值 ,以达到能量优化的目的。在调速过程中 ,控制策略能够保证转子磁链紧跟给定值的变化 ,即转子磁链误差系统是渐近稳定的 ,从而使输出的电磁转矩紧跟给定值。因此 ,调速系统的动态性能与磁场定向控制相似 ,并且系统的稳定性也得到了较大的改善。文章最后还通过仿真实验说明了系统的调速过程具有较好的鲁棒性     

基于模糊逻辑的感应电动机直接矢量控制系统

为了提高感应电动机直接矢量控制系统对参数变化和负载扰动的鲁棒性,提出并设计了两种模糊逻辑控制器分别对系统的速度和磁链进行控制,速度和磁链控制器的结构均为模糊PI型,优化模糊控制器的隶属函数分布以增强其控制性能,结果表明它们能明显改善系统的动态和静态性能。     

基于自抗扰控制器的异步电机矢量控制

针对异步电机的高性能鲁棒问题,采用自抗扰控制理论,设计并实现了基于自抗扰控制器的异步电机矢量控制方案。将电机模型中的耦合项及参数摄动视为系统扰动,采用扩张状态观测器进行观测并加以补偿,简化了系统结构,提高了响应速度。为减小运算量,对自抗扰控制器的典型结构作了简化处理,使控制周期缩短约1/2,提高了实时控制性能。仿真和物理实验表明,该文研究的基于自抗扰控制器的矢量控制系统,在70%额定负载突卸情况下的动态速升仅为0.8%,动态性能优异,对转子参数变化也具有较强的鲁棒性。     

无轴承永磁同步电机转子悬浮原理与解耦控制

在介绍无轴承永磁同步电机径向悬浮力产生原理基础上,分析和推导了径向悬浮力和径向悬浮力绕组中电流及永磁体等效电流之间的关系,采用转子磁场定向控制策略对无轴承永磁同步电机径向悬浮力进行解耦控制,并在电机不同负载情况下设计了数字控制系统.采用TMS320LF2407 DSP研制了数字控制控制系统硬件,并开发软件.实验结果表明,电机空载运行在3000 r/min时,转子径向位移振动幅值小于100μm,电机在0~3000 r/min时,能够实现转子快速稳定悬浮和运转.     

基于ESO的异步电机无速度传感器矢量控制

受外部干扰和模型误差影响,异步电机无速度传感器矢量控制中的转速辨识结果往往不准确。为解决此问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的转速辨识方法,从ESO的扩张状态观测结果中提取转速信息。为同时辨识转速与转子电阻,提出了三角波激励法。在转子磁链参考值中注入三角波,实现转子电阻辨识的快速光滑收敛,从而提高转速的辨识精度。仿真和实验结果表明,该方法可有效解决转子电阻摄动影响转速辨识精度的问题,而且,由于转速辨识收敛速度快,在0.7倍额定负载突卸情况下,动态速升为7%,系统的动态响应快。     

异步电机间接矢量控制的转子电阻在线校正算法

异步电机间接矢量控制方案中,转子磁场定向的准确性受电机转子电阻变化的影响.为此本文提出了一种新型的转子电阻在线校正算法.该方法由电机稳态模型获得转子磁链q轴分量,基于该q轴分量设计补偿器在线调整转子电阻,实现转子磁场的定向,给出了其理论分析和实现算法.讨论了低速区段定子电阻、逆变器死区时间和数字控制延时对算法的影响给出了补偿方案.仿真和实验结果证明:该校正算法简单、有效,易于在线实现.     

模糊变结构控制在感应电机控制中的应用

结合模糊变结构理论和磁场定向控制技术设计出一种交流感应电机速度控制器。模糊逻辑的引入克服了传统的基于模型控制所遇到的参数与结构的不确定性问题。仿真的结果证明该系统具有很好的转矩、转速特性和鲁棒性。