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两种开关磁阻电机无位置传感器起动技术的比较研究

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中国电机工程学报 2013年第6期33卷 136-143,19页

作者：蔡骏邓智泉江苏省新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学) 江苏省南京市210016

无位置传感器起动技术一直是开关磁阻电机研究的难点。对传统的非导通相电流比较的起动方法进行了改进,同时还提出了一种基于非导通相电感双阈值法的起动策略。前者是通过比较非导通相电流大小来获得换相信号,实现电机的轮流驱动;后者... 详细信息

无位置传感器起动技术一直是开关磁阻电机研究的难点。对传统的非导通相电流比较的起动方法进行了改进,同时还提出了一种基于非导通相电感双阈值法的起动策略。前者是通过比较非导通相电流大小来获得换相信号,实现电机的轮流驱动;后者则是通过比较非导通相估计电感与预设阈值之间的大小,来估计另外两相的开通与关断信号,实现电机的驱动运行。对两种无位置传感器起动方法进行理论分析,最后通过实验验证了这两种起动方法的可行性,并证明了理论分析的正确性。

关键词：开关磁阻电机无位置传感器电流比较电感阈值起动

开关磁阻电机无位置传感器技术的研究现状和发展趋势

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南京航空航天大学学报 2012年第5期44卷 611-620页

作者：邓智泉蔡骏南京航空航天大学自动化学院南京210016

无位置传感器技术是开关磁阻电机(Switched reluctance motor,SRM)系统研究的一个重要方向。该技术的研究可以进一步提高SRM的系统集成度,增强系统的高速性和环境适应性,充分发挥SRM的强容错能力和高可靠性。本文针对启动和低速运行以... 详细信息

无位置传感器技术是开关磁阻电机(Switched reluctance motor,SRM)系统研究的一个重要方向。该技术的研究可以进一步提高SRM的系统集成度,增强系统的高速性和环境适应性,充分发挥SRM的强容错能力和高可靠性。本文针对启动和低速运行以及中、高速运行等不同运行状态对目前国内外所研究的无位置传感器方法进行了分类讨论,并评述各种方法的优缺点;最后对该技术所亟需解决的关键技术和未来发展趋势进行了分析和展望,以期对未来开关磁阻电机系统的深入研究和拓宽应用提供参考。

关键词：开关磁阻电机无位置传感器技术关键技术发展趋势

基于LQSF的伺服系统速度调节器的设计与研究

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电工技术学报 2004年第7期19卷 38-43页

作者：陈荣邓智泉严仰光南京航空航天大学自动化学院盐城工学院盐城224003

针对按经典控制理论设计的速度调节器和实际运行结果出入大的问题,提出用二次型性能指标最优调节器(LQSF)的设计思想,实现永磁同步伺服系统的速度环调节器的设计。根据二次型性能指标最优设计思路,通过适当调节状态变量的加权矩阵,使相... 详细信息

针对按经典控制理论设计的速度调节器和实际运行结果出入大的问题,提出用二次型性能指标最优调节器(LQSF)的设计思想,实现永磁同步伺服系统的速度环调节器的设计。根据二次型性能指标最优设计思路,通过适当调节状态变量的加权矩阵,使相应状态变量满足控制要求,性能指标最优。对于速度调节过程中的饱和,设计采用Bang-Bang控制来实现过渡过程响应时间的最小化。在电机速度阶跃过程中,设置较大的限幅力矩,可以使系统有更快的响应,更小的响应时间。仿真和实验证实了本文所做设计的有效性。

关键词：永磁同步伺服系统二次型性能指标最优调节器(LQSF) 速度调节器

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基于反馈控制的桥梁节段模型干风洞实验仿真

振动与冲击 2017年第5期36卷 120-126页

作者：邓智宋汉文同济大学航空航天与力学学院上海200092

在风场作用中,针对桥梁结构与风荷载耦合而表现出非自伴随动力系统的现象,提出了仅具有5个独立控制参数的桥梁节段主动控制模型来模拟含有8个颤振气动导数的节段风洞试验模型。该模型由刚体所受的分布力系可等效为集中力系原则出发,利用... 详细信息

在风场作用中,针对桥梁结构与风荷载耦合而表现出非自伴随动力系统的现象,提出了仅具有5个独立控制参数的桥梁节段主动控制模型来模拟含有8个颤振气动导数的节段风洞试验模型。该模型由刚体所受的分布力系可等效为集中力系原则出发,利用PID反馈控制技术所构造,其在数学力学模型方面与风洞试验模型完全一致。通过几何变换,干风洞实验测量的线位移信号可转换为角位移信号。同时,运用MIMO分析技术可简单而精确获取系统完备的频响函数矩阵,再采用基于复模态理论中左右特征向量的辨识算法识别控制参数。通过数值仿真,验证了主动控制模型的合理性,同时也显示了该模型在桥梁风振研究中的应用价值和推广意义。

关键词：桥梁风振主动控制模态分析参数辨识

基于全周期电感法的开关磁阻电机无位置传感器控制技术

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电工技术学报 2013年第2期28卷 145-154页

作者：蔡骏邓智泉南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换实验室南京210016

起动和低速运行控制是开关磁阻电机无位置传感器技术研究的重点之一。本文提出了一种基于全周期电感的开关磁阻电机无位置传感器方法。当电机静止或带初始转速时,各相绕组同时注入高频检测脉冲;而当电机驱动运行时,导通相采用电流斩波... 详细信息

起动和低速运行控制是开关磁阻电机无位置传感器技术研究的重点之一。本文提出了一种基于全周期电感的开关磁阻电机无位置传感器方法。当电机静止或带初始转速时,各相绕组同时注入高频检测脉冲;而当电机驱动运行时,导通相采用电流斩波闭环控制,非导通相注入高频脉冲。在这两种运行状态下,系统通过计算相电流上升和下降斜率差,从而间接获取整个电周期的相电感信息。通过设置电感底部阈值和顶部阈值对三相电感的分区,以实现估计相选择,从而可有效避免在不对齐位置和对齐位置附近位置的建模,简化位置角度-电感的数学模型。在所选定的位置估计相,利用简化的角度-电感模型可以较为精确地估计出任意时刻的转子位置信号,从而实现无位置传感器初始定位和起动控制。为满足电机缺相容错运行要求,还提出了一种基于正常相全周期电感分区的位置估计方法。实验验证了本文算法的可行性。

关键词：开关磁阻电机无位置传感器全周期电感起动容错

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基于负载观测的伺服系统抗扰研究

中国电机工程学报 2004年第8期24卷 103-108页

作者：陈荣邓智泉严仰光南京航空航天大学

当负载变化时,按线性二次型状态反馈(LQSF)所设计的最优闭环控制系统是有静差的,为了减小和消除扰动静差,文中引入负载观测器实施对扰动负载的观测,并将其引入到电流调节器的输入端,作为速度调节器前馈补偿的控制输入,从而使系统具有优... 详细信息

当负载变化时,按线性二次型状态反馈(LQSF)所设计的最优闭环控制系统是有静差的,为了减小和消除扰动静差,文中引入负载观测器实施对扰动负载的观测,并将其引入到电流调节器的输入端,作为速度调节器前馈补偿的控制输入,从而使系统具有优良的抗扰性能。文中给出了伺服系统负载观测的存在条件,负载观测器的构成方法,并在有或无负载观测结果参与控制的情况下,对实际系统做对比研究。系统的仿真和实验均证实了负载观测器参与系统控制的有效性。

关键词：永磁同步电机数学模型负载观测伺服系统最优闭环控制系统抗扰性能

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永磁同步伺服系统电流环的设计

南京航空航天大学学报 2004年第2期36卷 220-225页

作者：陈荣邓智泉严仰光南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室

为构成高性能的伺服系统电流环 ,介绍了永磁同步电机实现矢量控制的原理 ,分析了电流环各环节的零点漂移及电机反电势对电流环的影响。然后根据系统动态性能的要求 ,设计并选择了调节器的型式与参数 ,并在调节器回路中引入微分调节 ,在 ... 详细信息

为构成高性能的伺服系统电流环 ,介绍了永磁同步电机实现矢量控制的原理 ,分析了电流环各环节的零点漂移及电机反电势对电流环的影响。然后根据系统动态性能的要求 ,设计并选择了调节器的型式与参数 ,并在调节器回路中引入微分调节 ,在 PWM调制器中引入了过调制技术 ,从而提高了电流环的动态响应性能。实验和仿真结果表明 ,所采取的措施是有效的 ,可以提高和改善电流环的动态响应性能 ,为实现高性能永磁同步伺服系统奠定了基础。

关键词：永磁同步电机伺服系统电流环设计矢量控制过调制技术

一种具有容错功能的开关磁阻电机无位置传感器控制方法

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中国电机工程学报 2012年第36期32卷 109-116,6页

作者：蔡骏邓智泉江苏省新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学) 江苏省南京市210016

提出一种适合中、高速运行的具有容错功能的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。在中、高速运行区域,电机采用单脉冲控制模式,当开通角提前时,采用相电流斜率检测与相电感斜率过零检测相结合的方法实现定、转子对齐位置的估计;当开通角... 详细信息

提出一种适合中、高速运行的具有容错功能的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。在中、高速运行区域,电机采用单脉冲控制模式,当开通角提前时,采用相电流斜率检测与相电感斜率过零检测相结合的方法实现定、转子对齐位置的估计;当开通角大于或等于零度时,采用相电感斜率过零检测法实现定、转子对齐位置的估计。该方法在每个电周期内均可估计出对齐位置这一特殊位置点,并得到相应的位置检索脉冲。利用位置检索脉冲可以估计出转速和转子位置信息。为验证方法的可行性,在一台12/8结构样机中进行了实验。实验结果表明,该方法不仅避免了开通角的影响,而且保持了位置检测各相独立的特点。因此,可以实现位置信号的多相冗余。另外,该方法无需增加额外硬件,也避免的复杂的计算和存储过程。因此,该算法方便实现,具有较强的通用性和可移植性。

关键词：开关磁阻电机无位置传感器相电感斜率相电流斜率位置估计容错

基于转子磁场定向控制的永磁同步电机制动过程分析

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电工技术学报 2004年第9期19卷 30-36页

作者：陈荣邓智泉严仰光南京航空航天大学自动控制系

阐述了伺服系统制动过程中电机所处的运行状态,即减流阶段、反接建流阶段、回馈发电制动阶段、能耗制动阶段(或者速度调整阶段)。仔细研究了系统制动过程中各阶段电机电流、电压、速度的变化规律,分析了影响制动过程的各种因素。提出了... 详细信息

阐述了伺服系统制动过程中电机所处的运行状态,即减流阶段、反接建流阶段、回馈发电制动阶段、能耗制动阶段(或者速度调整阶段)。仔细研究了系统制动过程中各阶段电机电流、电压、速度的变化规律,分析了影响制动过程的各种因素。提出了提高电机制动响应性能、抑制速度超调的措施,以及在系统设计、调整和构成中需要注意的方面。文章还分析了电机制动时能量的回馈和直流侧母线电压的变化,以及直流电压变化对系统的影响。仿真和实验证实了文中所做的分析。

关键词：永磁同步电机磁场定向控制制动运行过程分析