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容错三相四开关逆变器控制策略

中国电机工程学报 2010年第3期30卷 14-20页

作者：安群涛孙醒涛赵克孙力哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江省哈尔滨市150001

三相四开关逆变器作为传统六开关逆变器的容错拓扑得到了广泛重视,然而其控制性能低于六开关逆变器。在深入分析四开关逆变器运行原理的基础上,研究四开关逆变器的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制方法... 详细信息

三相四开关逆变器作为传统六开关逆变器的容错拓扑得到了广泛重视,然而其控制性能低于六开关逆变器。在深入分析四开关逆变器运行原理的基础上,研究四开关逆变器的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制方法,揭示四开关SVPWM控制的本质是以2路相位相差60°电角度的正弦波为隐含调制函数的正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制。为减少器件的开关次数,提出四开关SVPWM的"七段式"实现方式。指出四开关SVPWM最大线性调制比只有六开关时的一半,为提高直流电源电压的利用率,提出基于补偿电压矢量的四开关逆变器SVPWM过调制方法。仿真和实验结果证明了所提算法的正确性和有效性。

关键词：四开关逆变器容错空间矢量脉宽调制调制函数过调制

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感应电机传导干扰频段Π型共模等效模型

中国电机工程学报 2009年第36期29卷 73-79页

作者：安群涛姜保军孙力赵克哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江省哈尔滨市150001 重庆交通大学机电与汽车工程学院重庆市南岸区400074

脉宽调制(pulsewidth modulation,PWM)逆变器产生的共模电压会在感应电机内部的寄生耦合回路中产生共模耦合的漏电流和轴电流,带来显著的负面效应。为研究PWM驱动系统的共模电磁干扰,在分析电机内部寄生参数的基础上,指出感应电机绕组... 详细信息

脉宽调制(pulsewidth modulation,PWM)逆变器产生的共模电压会在感应电机内部的寄生耦合回路中产生共模耦合的漏电流和轴电流,带来显著的负面效应。为研究PWM驱动系统的共模电磁干扰,在分析电机内部寄生参数的基础上,指出感应电机绕组可视为均匀传输线,且共模电流沿绕组传播时的阻抗为定值。据此提出一种构建感应电机传导干扰频段高频共模等效电路的实验方法,并建立新型π型等效电路,适用于分析和预测PWM电机驱动系统整个传导干扰频段(0.15～30MHz)的传导共模电磁干扰。仿真和实验结果验证了该模型的正确性。

关键词：感应电机脉宽调制驱动系统共模电磁干扰传导干扰 π型等效模型均匀传输线

永磁同步电动机滑模变结构调速系统新型趋近率控制

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中国电机工程学报 2011年第24期31卷 77-82页

作者：张晓光赵克孙力安群涛哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

为了提高永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种新型趋近律,在纯指数趋近率基础上,引入终端吸引子与系统状态变量的幂函数,对滑模控制抖振进行了抑制,并提高了滑模趋近速度;基于该趋... 详细信息

为了提高永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种新型趋近律,在纯指数趋近率基础上,引入终端吸引子与系统状态变量的幂函数,对滑模控制抖振进行了抑制,并提高了滑模趋近速度;基于该趋近律对永磁同步电动机滑模速度调节器进行了设计,与PI调节器、常规指数趋近律分别进行了试验比较,仿真和实验结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。

关键词：新型趋近律永磁同步电动机滑模变结构控制 PI控制

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无刷直流电机的磁链自控直接转矩控制

中国电机工程学报 2010年第12期30卷 86-92页

作者：安群涛孙立志刘超孙力哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江省哈尔滨市150001

结合无刷直流电机的特点,在分析传统脉宽调制电流控制的基础上,针对现有直接转矩控制中磁链估算和给定困难等问题,提出无刷直流电机的磁链自控直接转矩控制方案。该方案采用转矩滞环单环控制,根据转矩环输出和磁极位置决定施加的电压矢... 详细信息

结合无刷直流电机的特点,在分析传统脉宽调制电流控制的基础上,针对现有直接转矩控制中磁链估算和给定困难等问题,提出无刷直流电机的磁链自控直接转矩控制方案。该方案采用转矩滞环单环控制,根据转矩环输出和磁极位置决定施加的电压矢量,以实现磁链的自控制,省掉了磁链闭环,简化了系统。同时,系统能够有效地抑制非理想反电势和低速时电流换相引起的转矩波动。为准确估算电机转矩,在两相静止坐标系下采用滑模观测器观测电机反电势,进而计算转矩。仿真和实验结果表明,磁链自控直接转矩控制系统具有良好的转矩动态响应和稳态性能。

关键词：无刷直流电机直接转矩控制磁链自控转矩波动滑模观测器

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基于开关函数模型的逆变器开路故障诊断方法

中国电机工程学报 2010年第6期30卷 1-6页

作者：安群涛孙力赵克刘超于丽娜哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江省哈尔滨市150001

逆变器的安全性和可靠性直接关系到电机驱动系统的正常运行。在研究逆变器在正常和故障状态下开关函数模型的基础上,提出一种功率管开路故障快速简易诊断方法。该方法根据故障和正常态器件承受电压的不同,采用简单的硬件电路来诊断和定... 详细信息

逆变器的安全性和可靠性直接关系到电机驱动系统的正常运行。在研究逆变器在正常和故障状态下开关函数模型的基础上,提出一种功率管开路故障快速简易诊断方法。该方法根据故障和正常态器件承受电压的不同,采用简单的硬件电路来诊断和定位器件的开路故障。为保障诊断的有效性和可靠性,提出采用开关信号上升沿延时的方法来避免因IGBT开通和关断延迟造成的误诊断,并给出延时时间的确定方法。在搭建的感应电机变频调速(variable voltage and variable frequency,VVVF)控制和永磁同步电动机矢量控制系统中进行实验验证,实验结果表明,所提故障诊断方法能有效诊断逆变器单管和桥臂的开路故障。

关键词：电压源逆变器故障诊断开路故障开关函数快速诊断

新型开放式绕组永磁同步电机矢量控制系统研究

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中国电机工程学报 2015年第22期35卷 5891-5898页

作者：安群涛孙力孙立志哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江省哈尔滨市150001

双逆变器供电的开放式绕组永磁同步电机(open-end winding permanent magnet synchronous motor,OEW-PMSM)系统作为一种新型电机驱动拓扑,其直流母线电压利用率高、绕组电流控制自由度大、容错能力强,在电力拖动领域具有良好的应用价值... 详细信息

双逆变器供电的开放式绕组永磁同步电机(open-end winding permanent magnet synchronous motor,OEW-PMSM)系统作为一种新型电机驱动拓扑,其直流母线电压利用率高、绕组电流控制自由度大、容错能力强,在电力拖动领域具有良好的应用价值。该文建立了OEW-PMSM的数学模型及其采用双逆变器供电的矢量控制系统,结合双逆变器工作原理和输出矢量,分析系统零序电压和零序电流问题,采用不产生零序电压的电压矢量进行空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)来消除零序电压,并给出实现算法。在采用消除零序电压的SVPWM控制时,双逆变器供电的OEW-PMSM可以将基速提高为星接绕组时的1.7倍,降低了系统弱磁设计和控制的难度。仿真和实验验证了所提方法的正确性和可行性。

关键词：永磁同步电机开放式绕组矢量控制空间矢量脉宽调制零序电流

基于多重比例谐振的动态电压恢复器谐波补偿策略

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电力自动化设备 2018年第1期38卷 156-161页

作者：盖阔安群涛孙力哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江哈尔滨150001

针对动态电压恢复器在单相电压补偿过程中基波电压提取和谐波补偿的问题,提出一种基于多重比例谐振的控制策略。在动态电压恢复器数学模型的基础上,分析脉冲响应不变法和双线性变换法对比例谐振控制器的离散化效果,以提升系统数字控制... 详细信息

针对动态电压恢复器在单相电压补偿过程中基波电压提取和谐波补偿的问题,提出一种基于多重比例谐振的控制策略。在动态电压恢复器数学模型的基础上,分析脉冲响应不变法和双线性变换法对比例谐振控制器的离散化效果,以提升系统数字控制的运算性能。在保证系统动态电压补偿特性的同时,讨论电网基波电压提取的改进方法和多重比例谐振调节对指定次电压谐波的补偿策略,并分析控制器参数对系统性能的影响。搭建10 k W的实验平台进行实验验证,结果证明该方法易于实现并具有良好的基波提取效果和谐波抑制能力。

关键词：动态电压恢复器比例谐振控制基波提取谐波补偿电压暂降

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潜艇侧推无位置传感器永磁同步电机控制系统

大连海事大学学报 2007年第4期33卷 77-80页

作者：安群涛孙力李波哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001 中船重工集团第712所武汉430064

为满足潜艇侧推系统快速启动性和高可靠性要求,解决机械传感器的海水密封问题,研究了扩展卡尔曼滤波器无位置传感器永磁同步电动机控制系统,建立了标幺制下的EKF位置和转速估算模型,使应用扩展卡尔曼滤波器估算电机位置和转速时,矩阵的... 详细信息

为满足潜艇侧推系统快速启动性和高可靠性要求,解决机械传感器的海水密封问题,研究了扩展卡尔曼滤波器无位置传感器永磁同步电动机控制系统,建立了标幺制下的EKF位置和转速估算模型,使应用扩展卡尔曼滤波器估算电机位置和转速时,矩阵的参数不依赖于电机参数,具有更广范围的适用性,降低了使用难度.针对电机初始位置误差造成EKF估算失败的问题提出了一种修正方法,仿真和实验证明了该方法的有效性.

关键词：潜艇侧推系统永磁同步电动机扩展卡尔曼滤波器无位置控制标幺制启动性能

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永磁同步电动机转速的变参数EKF估算方法

电机与控制学报 2007年第6期11卷 559-563页

作者：安群涛孙力李波哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001 中船重工集团第712所湖北武汉430064

针对扩展卡尔曼滤波器(EKF)估算永磁同步电动机(PMSM)转速时,协方差矩阵选用一组固定的随机参数难以兼顾动态和稳态性能,结合最优状态估计原理,提出了一种变参数EKF的估算方法。在动态和稳态过程中分别采用不同的矩阵参数,给出了变参数... 详细信息

针对扩展卡尔曼滤波器(EKF)估算永磁同步电动机(PMSM)转速时,协方差矩阵选用一组固定的随机参数难以兼顾动态和稳态性能,结合最优状态估计原理,提出了一种变参数EKF的估算方法。在动态和稳态过程中分别采用不同的矩阵参数,给出了变参数的判据,并推导了标幺制下的EKF估算模型。仿真和实验结果证明,该方法保证了EKF良好的估算性能,能够同时满足系统动态过程和稳态运行时的应用要求。

关键词：永磁同步电动机扩展卡尔曼滤波器转速估算变参数标幺制