基于EKF的双Y移30°六相PMSM无速度传感器控制系统研究

介绍了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的双Y移30°六相永磁同步电动机(PMSM)无速度传感器控制方法.本系统建立了六相双Y移30°绕组永磁同步电动机的数学模型和状态空间方程.通过选取dq旋转坐标系下的定子电流、电机转速和转子位置作为状态变量,选取定子电压和电流作为输入、输出向量,构建了EKF观测器.在dq旋转坐标下采用扩展卡尔曼滤波器获得转速和转子位置,并利用TMS320F2812型DSP芯片实现全数字控制.该方法不需要对多相永磁电机的结构作任何改变,同时适用于凸极和隐极永磁同步电机,在很宽的速度变化范围内都有较高的位置估计精度.实验表明该方法使系统具有更加良好的控制性能.     

交流感应电机的动态电路模型研究

该文基于空间复相量模型,推导了在不同坐标系下的动态等效电路,包括定子坐标系,转子坐标系和同步坐标系,最后给出了稳态下的Ｔ型等效电路模模型。     

无轴承同步电机旋转惯性振动抑制模型

给出无轴承电机的互感模型,据此导出了同步旋转惯性振动抑制力模型.该模型不仅适用于具有凸极型转子结构的无轴承同步电机,还适用于具有圆柱型转子结构的无轴承同步电机.给出同步旋转坐标系下的2极浮控4极无轴承电机的电感模型,据此导出适用于该种磁极配置无轴承电机的同步旋转惯性振动抑制力通用模型.仿真结果验证了所导出的旋转惯性振动抑制力模型的有效性.     

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。     

双馈感应风力发电机的H_∞鲁棒控制

研究了变速恒频双馈感应风力发电系统的鲁棒控制问题.利用基于定子磁场定向的矢量变换技术,建立了同步旋转坐标系下双馈感应发电机的状态空间模型,为了降低控制器的阶数以利于工程实现,对该动态数学模型进行了合理简化.针对最大功率点跟踪控制中建模误差、外部干扰等不确定性的影响,应用H∞鲁棒控制理论,设计了具有鲁棒干扰抑制作用的电机转子电压控制器.仿真结果表明,即使在参数变化、未建模动态等不确定因素以及风速突变干扰下,所设计的控制器仍可保证电机转速很好地跟踪指令值,使风力发电系统最大效率地吸收风能.     

基于空间矢量理论异步电动机起动过程的控制

为了提高异步电动机的起动性能,对异步电动机的起动过程进行了研究.在空间矢量理论的基础上,导出以定子电流矢量、转子磁链矢量为核心变量的动态方程.通过仿真分析和动态方程理论分析,揭示了异步电动机在非受控状态下全压起动时转子转速、电磁转矩、定子电流、转子磁链的变化过程,指出异步电动机起动时起动电流大而起动转矩并不大的主要原因在于起动时磁场建立过程的不平稳性.以此为基础,提出采用预励磁及全过程控制定子电流矢量转速和幅值的方法,使转子磁链矢量平稳建立且与定子电流矢量同步旋转.最后仿真和实验结果表明该方法可在大大减小起动电流幅值的情况下达到全压起动同样的效果,起动性能明显提高.     

基于单相锁相环无相移同步旋转滤波器的永磁同步电机无位置传感器控制

针对滑模观测器中观测值存在脉动误差及由前级低通滤波器带来的相位滞后，提出一种基于单相锁相环无相移同步旋转滤波结构.首先，基于电机数学模型建立滑模观测器，分析传统同步旋转滤波器产生相位滞后的原因；其次，省去前级低通滤波器，经过dq变换滤除反电动势中的高次谐波与抖振，采用旋转坐标系下的单相锁相环计算转子位置和转速；最后，搭建Matlab/Simulink仿真模型，建立永磁同步电机无位置传感器矢量控制实验平台，对传统同步旋转滤波器和基于单相锁相环无相移旋转滤波器分别进行性能比较.仿真和实验结果表明所提方法相较于传统同步旋转滤波结构，跟踪性能更好，观测精度更高.     

引信球转子动力学特性模拟试验

为了验证引信球转子理论分析的正确性,采用由激光打标机对旋转状态下转正运动过程中的引信球转子表面打标痕的方法设计了一种研究球转子运动的试验,测定了5种力学参数球转子的运动轨迹.试验和理论分析结果均表明球转子相对于其腔室的运动轨迹为空间螺旋线,球转子的解除保险运动受初始进动角、转动惯量差异及质心位置影响很大.通过减小球转子与其腔室之间的滑动摩擦将增长球转子的运动轨迹并减小动态平衡角,而加大球转子质心偏心会增大球转子的动态平衡角.     

绕线式电机自激同步发电状态的试验分析

本文分析绕线式感应电机定转子绕组并联、依靠电容自激的、同步状态的感应发电方式,推导了基本方程式、等效电路、矢量图及电磁功率表达式。并以样机试验数据为依据,验证了基本方程式是正确的;讨论了定转子电流在参数不等时的分配规律;分析了发电状态的运行特性。这种发电状态与通常的自激异步发电状态相比,输出功率至少大一倍,且有较高的功率因数和效率。因此,这是一种新的、良好的感应发电方式。     

新型无摆动双机驱动振动机自同步理论

研究了一种新型无摆动双机驱动振动机的自同步运动条件和自同步运动稳定性条件.该振动机由内、外两个质体组成,两偏心转子的旋转中心与内质体质心在同一条竖直轴上,偏心转子的惯性力对该轴的力矩为零,从而消除了该振动机的摆动.利用拉格朗日方程建立了振动机的运动微分方程,并利用平均小参数法得到了偏心转子的无量纲耦合方程;由偏心转子耦合方程零解存在条件得到了振动机实现自同步运动条件,并根据Routh-Hurwitz判据得到振动机同步运行的稳定性条件.数值仿真验证了上述理论的正确性.