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新型模型参考自适应的PMSM无差拍电流预测控制

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电机与控制学报 2023年第9期27卷 157-167页

作者：张懿徐斌魏海峰李垣江刘维亭江苏科技大学电子信息学院江苏镇江212100

永磁同步电机(PMSM)的无差拍电流预测控制(DPCC)对参数失配非常敏感。在实际应用环境中,由于某些因素的影响,电机参数会失配,严重时会导致PMSM运行故障。为了减小对DPCC的影响,提出一种基于新型模型参考自适应系统(MRAS)的参数分步辨识... 详细信息

永磁同步电机(PMSM)的无差拍电流预测控制(DPCC)对参数失配非常敏感。在实际应用环境中,由于某些因素的影响,电机参数会失配,严重时会导致PMSM运行故障。为了减小对DPCC的影响,提出一种基于新型模型参考自适应系统(MRAS)的参数分步辨识方法。首先,获得定子电阻和定子电感的参数,并将其作为已知量来辨识转子磁链。等待参数稳定之后,再将辨识结果作为已知量用于辨识定子电感和定子电阻。最后,将辨识出的参数代入DPCC进行改进。实验结果表明,该方法可以解决模型欠秩的问题,并且可以抑制电机参数失配对DPCC的影响,提高动态跟踪性和鲁棒性,具有一定的工程实际意义。

关键词：无差拍电流预测控制参数分步辨识动态跟踪性鲁棒性永磁同步电机

基于带通频率跟踪滤波器的永磁同步电机转子位置与速度估算

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电工技术学报 2022年第21期37卷 5402-5413页

作者：李垣江苗奎星魏海峰张懿刘维亭江苏科技大学电子信息学院镇江212000 苏州仕净环保科技股份有限公司苏州215100 江苏云意电气股份有限公司徐州221100

在电动助力车用永磁同步电机(PMSM)控制系统中,针对PMSM在正常运行过程中发生霍尔位置传感器安装位置偏移的问题,提出基于带通频率跟踪滤波器的电机转子位置与速度估算方法。该算法将三相霍尔信号通过坐标变换转换为霍尔矢量,通过带通... 详细信息

在电动助力车用永磁同步电机(PMSM)控制系统中,针对PMSM在正常运行过程中发生霍尔位置传感器安装位置偏移的问题,提出基于带通频率跟踪滤波器的电机转子位置与速度估算方法。该算法将三相霍尔信号通过坐标变换转换为霍尔矢量,通过带通频率跟踪滤波器与锁相环提取霍尔矢量中的电机转子位置信息,以实现在霍尔位置传感器安装位置偏移情况下,对永磁同步电机转子位置与速度信息的正确估算。通过实验验证,该算法有效地减小了在霍尔位置传感器发生安装位置偏移时电机转速与电流的波动,提高了控制系统的可靠性和稳定性。

关键词：电动助力车永磁同步电机霍尔位置传感器安装位置偏移带通频率跟踪滤波器

基于龙伯格观测器的PMSM单相低分辨率位置传感器故障容错控制算法

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江苏科技大学学报（自然科学版） 2023年第1期37卷 49-56页

作者：苗奎星魏海峰张懿李垣江江苏科技大学海洋学院镇江212100 中国电信股份有限公司徐州分公司徐州221003

在电动助力车用永磁同步电机(PMSM)控制系统中,针对PMSM在正常运行过程中,发生单相低分辨率位置传感器故障的问题,以霍尔位置传感器为例,提出了一种低分辨率位置传感器故障状态下的新型容错控制算法,将龙伯格观测器引入容错控制并提出... 详细信息

在电动助力车用永磁同步电机(PMSM)控制系统中,针对PMSM在正常运行过程中,发生单相低分辨率位置传感器故障的问题,以霍尔位置传感器为例,提出了一种低分辨率位置传感器故障状态下的新型容错控制算法,将龙伯格观测器引入容错控制并提出一种基于转子位置估算误差的加权值函数,根据该函数值结合基于一阶加速度算法的容错控制,实现永磁同步电机在全速度段的高精度容错控制.实验结果表明,在单相霍尔位置传感器故障状态下,新型容错控制算法具有良好的容错控制效果,提高了电动助力车用PMSM控制系统的可靠性和稳定性.

关键词：电动助力车霍尔位置传感器永磁同步电机容错控制龙伯格观测器

开关霍尔安装相位偏差对PMSM性能影响实验研究

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电子测量技术 2022年第1期45卷 8-14页

作者：张彬李震李垣江魏海峰张懿江苏科技大学电子信息学院镇江212003

为了提高PMSM矢量控制系统的稳定性并减少硬件成本,采用具有高稳定性和低成本的双极性开关霍尔传感器代替控制系统中的高分辨率传感器,来实现对永磁同步电机的精确控制。首先介绍了霍尔传感器的工作原理,并结合永磁同步电机结构介绍双... 详细信息

为了提高PMSM矢量控制系统的稳定性并减少硬件成本,采用具有高稳定性和低成本的双极性开关霍尔传感器代替控制系统中的高分辨率传感器,来实现对永磁同步电机的精确控制。首先介绍了霍尔传感器的工作原理,并结合永磁同步电机结构介绍双极性开关霍尔传感器在电机上的应用;然后针对霍尔传感器的安装相位偏差进行分析,给出相位偏差的校准方法;再利用构建霍尔位置观测器,实现对电机转子位置和转速的检测和估算;最后通过构建系统仿真和电机测试平台实验验证了所提出的霍尔安装相位偏差校准方法可行性和优越性。所提出的方法可以降低电机转子位置估算误差至0.33%、速度的估算误差在0.5%以内,同时在带载情况下也可以保持估算稳定性;提高了永磁同步电机控制系统的鲁棒性和可靠性。

关键词：永磁同步电机双极性开关霍尔矢量控制转子位置估算安装相位偏差

基于分岔理论的永磁同步电机有限时间混沌控制

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控制工程 2022年第1期29卷 27-32页

作者：戴磊魏海峰李洋洋张懿李垣江江苏科技大学电子信息学院江苏镇江212003 江苏舾普泰克自动化科技有限公司江苏镇江212003

永磁同步电机运行系统具有不稳定的分岔特性,随着系统参数的变化,系统会在平衡点处发生分岔行为。首先,基于分岔理论构建了永磁同步电机的混沌模型。其次,通过研究系统的分岔参数,分析了系统在平衡点处的分岔特性,发现系统在零平衡点处... 详细信息

永磁同步电机运行系统具有不稳定的分岔特性,随着系统参数的变化,系统会在平衡点处发生分岔行为。首先,基于分岔理论构建了永磁同步电机的混沌模型。其次,通过研究系统的分岔参数,分析了系统在平衡点处的分岔特性,发现系统在零平衡点处会产生静态分岔并出现新的平衡点,随着参数的继续变化,系统在新的平衡点处发生连续的Hopf分岔,而连续的Hopf分岔行为使得系统进入混沌状态;再基于有限时间稳定性理论,构建了一种有限时间控制器对系统进行混沌控制。最后通过仿真,验证了系统在加入控制器后会在有限的时间内迅速达到Lyapunov稳定,并且具有良好的鲁棒性和快速的动态响应。

关键词：永磁同步电机分岔特性混沌有限时间稳定

基于EKF的PMSM位置传感器容错控制算法

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电力电子技术 2023年第6期57卷 21-24,56页

作者：孟智超李垣江魏海峰张懿江苏科技大学海洋学院江苏镇江212000

在永磁同步电机(PMSM)控制系统正常运行过程中,对于单相低分辨率位置传感器发生故障这一工况,以霍尔位置传感器为例,提出一种新型容错控制算法。通过将扩展卡尔曼滤波器(EKF)引入容错控制算法,并基于转子位置估计误差提出一种加权值函数... 详细信息

在永磁同步电机(PMSM)控制系统正常运行过程中,对于单相低分辨率位置传感器发生故障这一工况,以霍尔位置传感器为例,提出一种新型容错控制算法。通过将扩展卡尔曼滤波器(EKF)引入容错控制算法,并基于转子位置估计误差提出一种加权值函数,将函数值与基于一阶加速度算法的容错控制相结合,实现PMSM在全速度段的高精度容错控制。实验结果表明,新型容错控制算法在单相低分辨率位置传感器故障情况下,具有较好的容错控制效果,提高了车用PMSM控制系统的鲁棒性和可靠性。

关键词：永磁同步电机霍尔位置传感器容错控制

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基于深度学习的弱监督肝脏分割算法

计算机应用与软件 2022年第12期39卷 252-259页

作者：王泽辉张冰李垣江黄炜嘉张正言杨魏江苏科技大学电子信息学院江苏镇江212003 江苏省人民医院介入科江苏南京210029

目前,基于深度学习的图像分割方法往往需要大量的标注数据集,尤其在需要精确像素级标注的医学图像上,不仅需要高昂的时间成本,还需要大量的专业领域知识。为此,提出一种基于深度学习的弱监督肝脏分割算法。通过卷积神经网络训练具有边... 详细信息

目前,基于深度学习的图像分割方法往往需要大量的标注数据集,尤其在需要精确像素级标注的医学图像上,不仅需要高昂的时间成本,还需要大量的专业领域知识。为此,提出一种基于深度学习的弱监督肝脏分割算法。通过卷积神经网络训练具有边框标注信息的肝脏数据;使用Grad-CAM算法获取肝脏粗略位置,通过改进的区域生长算法结合条件随机场完成对目标区域的数据扩张;将图片经过滤波等算法进一步完善分割区域。在3DIRCADb和自建数据集上的实验结果验证了该算法的有效性。

关键词：弱监督肝脏分割 Grad-CAM 区域生长条件随机场

表贴式永磁同步电机转速环复合PI无位置传感器控制

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电工技术学报 2020年第10期35卷 2119-2129页

作者：李垣江董鑫魏海峰张懿李可礼江苏科技大学电子信息学院镇江212003 江苏舾普泰克自动化科技有限公司镇江212003

针对传统永磁同步电机转速环PI控制下转速跟踪性能差的问题,设计一种复合PI无位置传感器应用于表贴式永磁同步电机转速环控制系统。在传统PI控制的基础上,转速环采用积分钳位型抗积分饱和方法,增加给定输入微分前馈环节和控制增益环节,... 详细信息

针对传统永磁同步电机转速环PI控制下转速跟踪性能差的问题,设计一种复合PI无位置传感器应用于表贴式永磁同步电机转速环控制系统。在传统PI控制的基础上,转速环采用积分钳位型抗积分饱和方法,增加给定输入微分前馈环节和控制增益环节,增强转速环系统跟踪响应性能。分析无阻尼自然频率和阻尼比两者参数选取对系统转矩扰动和角速度测量噪声抑制能力的影响,证明系统抗转矩扰动性能与抑制噪声性能之间存在矛盾。针对该问题,设计以电机转子角速度为状态变量的新型滑模观测器对角速度进行观测,将其直接引入至转速闭环系统反馈,避免角速度反馈噪声对转速跟踪性能造成影响。实验结果验证了该理论分析的正确性与控制策略的可行性。

关键词：表贴式永磁同步电机复合PI控制微分前馈控制增益滑模观测器

基于二进制莱维风驱动算法的船舶岸电系统并网故障诊断方法研究

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电力系统保护与控制 2018年第16期46卷 89-96页

作者：朱祥兵李垣江王建华江苏科技大学电子信息学院江苏镇江212003 江苏耐维思通科技股份有限公司江苏张家港215600 江苏奥畋工程科技有限公司江苏镇江212050

针对船舶岸电无缝并网过程中出现的过流和继电保护误动作等问题,提出了一种基于改进二进制风驱动算法的船舶岸电并网故障诊断方法。分析船舶岸电系统的继电保护方案,在继电器、断路器拒动/误动条件下研究多种继电保护之间的状态关系及... 详细信息

针对船舶岸电无缝并网过程中出现的过流和继电保护误动作等问题,提出了一种基于改进二进制风驱动算法的船舶岸电并网故障诊断方法。分析船舶岸电系统的继电保护方案,在继电器、断路器拒动/误动条件下研究多种继电保护之间的状态关系及其对岸船电力系统的综合影响。选取适合船舶岸电电力系统故障诊断的数学模型,并利用改进的二进制风驱动算法对模型进行求解。最终,通过故障算例验证了该模型的合理性和改进算法的可靠性。

关键词：二进制风驱动算法故障诊断船舶岸电