异步电动机速度辨识中极点配置和参数辨识

深入分析了以定子电流、转子磁链为状态变量的异步电机状态观测器方案,提出一种异步电机状态观测器的极点配置方法,系统给出观测器的设计过程;并给出定子电阻、转子电阻和速度的自适应率.仿真研究和现场实验表明,该方案对电机参数变化的鲁棒性好,磁链观测精度高,收敛速度快.基于该状态观测器方可实现高性能的无速度传感器运行.     

浅谈200MW发电机组励磁系统与PSS装置

同步电机励磁系统是＂提供电机磁场电流的装置,包括所有调节与控制元件,还有磁场放电或灭磁装置以及保护装置＂。励磁控制系统是包括控制对象的反馈控制系统。励磁控制系统对电力系统的安全、稳定、经济运行都有重要的影响。     

支持向量机预测可变参数的永磁同步电机快速终端滑模控制

针对永磁同步电机传统滑模控制的调速性能受到电机系统状态变量变化的影响,提出了一种采用支持向量机智能预测永磁同步电机可变参数非奇异快速终端滑模控制策略。首先设计了一种快速收敛的新型可变参数非奇异快速终端滑模面,该滑模面实现了全局快速收敛且消除了奇异现象并且滑模参数随系统状态改变,实现了不同系统状态下,永磁同步电机可以始终保持优异的调速性能;然后,引入支持向量机智能算法对滑模面状态变量参数建模,实现滑模面状态变量参数根据电机系统状态在线调整;最后,采用角速度与q轴定子参考电流二阶模型来设计永磁同步电机可变参数非奇异快速终端滑模速度控制器以减小模型误差。数值仿真结果表明:采用支持向量机建立的滑模面状态变量参数预测模型能够根据电机系统参数变化预测得到滑模面状态变量参数最优值;所提出的可变参数非奇异快速终端滑模控制策略与非奇异快速终端滑模控制策略相比,控制性能不受电机参数变化的影响,具有收敛速度快、鲁棒性好、转速超调小、控制精度高等优点。     

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.     

异步化发电机有功和无功调节特性的仿真研究

论述了异步化发电机的双通道励磁控制原理，推导了以转子电流为状态变量的状态方程式及转子运动方程，通过对一台２００ＭＷ异步化汽轮发电机运行特性的仿真计算，研究了异步汽轮发电机的稳态有功、无功（电压）调节特性。     

基于扩展卡尔曼滤波的异步电机无速度传感器矢量控制

异步电机无速度传感器矢量控制系统需解决两个问题：转速的估计和转子磁链的观测．电机状态方程由于存在状态变量的乘积项，是一组非线性状态方程，为了对电机状态方程进行状态估计，得到电机的转子磁链和转速信号，文章采用扩展卡尔曼滤波进行状态估计．基于数字电机控制专用DSP开发系统，通过软件实现扩展卡尔曼滤波对磁链和转速的估计，获得了令人满意的实验结果．证明扩展卡尔曼滤波算法对磁链和转速的实时估计是非常准确的，由此构成的无速度传感器系统具有良好的静、动态性能．     

变速恒频发电机矢量控制系统的建模和仿真

以绕线式异步电机为研究对象,采用定子电压矢量控制约束,建立了转子交流励磁变速恒频发电机的矢量控制模型,并基于MATLAB/Simulink平台构建了系统的仿真模型.仿真结果和分析表明,转子交流励磁电流实行矢量控制的变速恒频发电机能实现机电之间的充分解耦,发电机定子电压(或电流)的频率和相位与转子的实际转速无关,实现理论上机电之间的柔性连接,对高品质柔性电力系统的研究和机电系统的建模仿真亦具有参考价值.     

基于中间估计器的非线性广义马尔可夫跳变系统的故障估计

针对具有全局利普希茨非线性的广义马尔可夫跳变系统,研究了当执行器故障和传感器故障并存时系统的故障估计问题.首先,将原系统的状态向量和传感器故障向量扩展为辅助状态变量,得到增广系统.然后通过引入一个中间变量,提出了一种基于中间变量的估计器设计方法,用于估计原系统的状态、执行器故障以及传感器故障.通过构建输入到状态稳定李雅...     

面向对象的电力系统暂态稳定计算建模

介绍了面向对象的程序设计方法，然后依据面向对象思想，把暂态稳定计算中的各元件抽象为电网对象、发电机对象、负荷对象以及励磁调节系统、原动机及其调速系统对象模型，建立了电力系统暂态稳定计算模型；基于该模型开发了图形化的电力系统暂态稳定仿真系统。     

基于自抗扰控制的车用异步电机参数辨识

交流异步电机的转子时间常数随不同工况而发生改变,导致交流异步电机控制系统的励磁和转矩无法完全解耦,进而影响交流异步电机的动静态特性。针对这一现象,提出一种基于模型参考自适应算法(MRAS)和遗传算法-自抗扰控制(GA-ADRC)相结合的方法,对转子时间常数进行辨识。通过MATLAB/Simulink搭建交流异步电机参数辨识控制系统模型并进行仿真验证,仿真结果表明,基于MRAS和GA-ADRC相结合的辨识方法可以准确辨识转子时间常数,有效提升交流异步电机参数辨识系统的控制性能。     

MATLAB／SIMULINK永磁同步电机矢量控制系统仿真

永磁同步电机矢量控制系统在工业控制、医疗等众多领域具有广泛的应用前景。基于MATLAB/SIMULINK环境,采用模块式的结构,分别对PI(Proportion Integration)调节、速度环调节、dq/αβ变换、SVPWM (Space Vector Pulse Width Module)波产生、主回路和整个系统模型进行了仿真研究。采用Scope空间对定子电流、转子转角和转子转速、以及转矩进行观察,及时调整系统模型参数,使系统性能达到最佳化,实现了永磁同步电机矢量控制和正反转调速。结果表明,该系统具有启动快、过载能力强和调速特性好等特点,为永磁同步电机矢量控制系统设计与实现提供有效方法,可明显缩短开发周期,在实现永磁同步电机高精度的控制和节能控制方面具有实际意义。     

船舶电力系统中同步发电机数学建模与仿真

分析实际船舶电力系统,将同步电机理想化,忽略定子暂态,考虑转子阻尼绕组作用,建立简化的五阶同步发电机数学模型.应用计算机仿真技术,并结合实际,实现船舶同步发电机电力系统的仿真.分别对同步发电机、负载、励磁建模,在Matlab开发环境下,借助Simulink工具,选择合适的参数,对船舶同步发电机系统进行仿真.对发电机系统突加负载和突卸负载的仿真表明,该模型是准确有效的.     

非经典线性动力系统的振动分析

采用状态空间法,对多自由度非经典线性动力系统的振动进行了分析,提出了系统位移主变量和速度主变量概念,给出了系统状态向量与位移主变量和速度主变量之间的关系.算例表明,引入位移主变量和速度主变量后,可使非经典线性动力系统的振动问题得到更清晰的描述.     

永磁同步电机直接转矩控制系统

针对永磁同步电机直接转矩控制系统,首先阐述了直接转矩控制原理,它是在维持定子磁链幅值恒定的前提下,通过电压空间矢量来调节定子磁链的旋转速度,从而控制转矩和转速.其次,在此理论基础上,简单地建立了系统的模型,说明了它的工作过程以及与异步电机直接转矩控制系统的不同.最后用SIMULINK仿真软件对其进行了建模和仿真,仿真结果表明了直接转矩控制应用于永磁同步电机的正确性和可行性,永磁同步电机直接转矩控制系统具有良好的稳态跟踪性能和优异的动态响应.     

齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机

将电机中固有的齿谐波磁场在转子绕组中感应的齿谐波电动势应用于混合励磁永磁同步电机的励磁中,不仅可以提高材料的利用率,而且便于实现电机的无刷化。该文分析了齿谐波磁场的产生机理及它在转子绕组中感应齿谐波电动势的情况,在此基础上提出了一种新型的基于齿谐波磁场励磁的混合励磁永磁同步发电机。为了验证齿谐波励磁的混合励磁的可行性,试制了一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机。实验结果表明:齿谐波磁场在转子绕组中感应的齿谐波电动势可以用于实现混合励磁永磁同步电机气隙磁场的调节。     

励磁系统常见故障及解决措施探讨

随着电子技术的不断发展,尤其是大功率的半导体硅原件和单片机技术的不断发展,使得电子中的励磁系统有很大的改进,励磁系统的稳定性也在不断的提高.励磁系统就是指,供给同步发电机的励磁电流极其附属的设备.励磁系统单元向同步发电机转子提供励磁电流.励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并对联机组的稳定性具有很大的作用.目前的电力系统的发展导致机组的稳定性极限变得很低,这也将促使励磁技术在不断的发展.但是,励磁系统也会引起系统的减量以及停车仍会发生,特别是在化工企业中,由于励磁系统发生的故障,而导致发电机停止转动,将会使生产线停止生产,给企业的效益带来影响.本文详细的对励磁系统中常见的故障进行了分析及提出了相应的改进措施.     

基于非奇异终端滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

基于滑模观测器(sliding mode observer, SMO)的永磁同步电机无传感器控制中,SMO的收敛速度和固有抖振均会影响系统的控制性能.针对该问题,设计一种非奇异终端滑模观测器(nonsingular terminal sliding mode observer, NTSMO)以实现永磁同步电机的无传感器控制.首先,构造积分型非奇异快速终端滑模面,使得电流观测误差在有限时间内快速收敛至零,避免奇异问题;其次,利用锁相环方法从观测的反电动势中获取转子的位置和速度,不仅可简化系统,而且能得到更为平滑的估计转子位置和转速;最后,通过Lyapunov函数证明该观测器的稳定性,并利用Simulink软件进行仿真验证.结果表明：采用NTSMO可实现对永磁同步电机转速的准确估计,且转子位置误差小,静态响应好;与传统的SMO相比,NTSMO的收敛速度更快,反电动势抖振更小,其系统控制性能更佳.     

电力系统动态建模和参数辨识研究新进展

在电力系统中,发电机、励磁系统、原动机及调速系统、运行特性负荷定义为电力系统的4大参数。其数学建模和辨识的研究是电力设计、规划、运行和分析决策的基础,具有重大的实际意义。清华大学电机工程系从1984年起在国内率先开展电力系统动态建模和参数辨识的研究,首先将信号分析技术与系统辨识技术结合,研究出第一套励磁系统参数辨识的方法和相关配套设备。经过科研人员的共同努力,逐步形成了从理论方法到分析软件、测试装置、工业试验、稳定计算、校核论证的整套理论和技术的一大批成果。“电力系统4大参数建模和参数数据库建立”通过了鉴…     

静止无功补偿器与发电机励磁协调自适应控制

采用直接反馈线性化、非线性控制和参数自适应控制方法,设计了电力系统中静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁协调自适应控制器.该控制方法可以同时满足发电机功角稳定和SVC节点处电压稳定控制.对于电力系统中存在系统参数的不确定性问题,由于系统参数往往和系统实际运行状态相关,这使电力系统的稳定性降低,也增大了系统稳定控制的难度.考虑了系统参数的具体特点,实现了系统参数与状态的解耦,利用参数自适应控制方法,获得系统目标跟踪及稳定控制.仿真结果表明,该方法具有较好的实用效果和优越性.     

双馈电机在升降机中的应用与控制分析

针对升降机节能问题,提出一种将双馈电机作为曳引机应用于升降机系统的方案,采用双PWM换流器对双馈电机转子进行交流励磁,不仅可调节定子侧功率因数,实现无极调速,还可将消耗在转子电阻上的电能回馈电网.在已有双馈异步电机数学模型的基础上确定了机侧变流器定子磁链定向的矢量控制策略,通过软件仿真验证功率流.在与传统VVVF调速式的升降机的能耗进行比较中,结果表明本方案具有可行性及良好的节能效益.