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异步电机全阶磁链观测器反馈矩阵设计

电机与控制学报 2015年第12期19卷 7-17页

作者：邓歆张广明王德明梅磊欧阳慧珉南京工业大学自动化与电气工程学院江苏南京211816

异步电机全阶磁链观测器是以电机本身作为参考模型,通过构建状态方程观测电机的磁链与定子电流。它将定子电流作为输出,引入实际电流与观测电流的误差作为反馈校正,通过调整校正项的反馈矩阵增益,改善全阶磁链观测器的性能。全阶磁链观... 详细信息

异步电机全阶磁链观测器是以电机本身作为参考模型,通过构建状态方程观测电机的磁链与定子电流。它将定子电流作为输出,引入实际电流与观测电流的误差作为反馈校正,通过调整校正项的反馈矩阵增益,改善全阶磁链观测器的性能。全阶磁链观测器的反馈矩阵设计从磁链模型切换策略与转速辨识动态特性两方面进行。全阶磁链观测器的特征函数表示磁链观测器在电流模型磁链观测器与电压模型磁链观测器之间切换的平滑程度;从双时间角度出发,全阶磁链观测器可以分解为转速辨识系统与磁链观测系统。在深入分析反馈矩阵对全阶磁链观测器的特征函数以及转速辨识动态特性的基础上,提出一种改善全阶磁链观测器平滑切换与全阶磁链观测器转速辨识动态特性的反馈矩阵设计方法。仿真和物理实验验证了分析方法的正确性与所提对策的可行性。

关键词：全阶磁链观测器反馈矩阵特征函数平滑切换转速辨识动态特性

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感应电机模糊自适应全阶磁链观测器研究

控制工程 2016年第6期23卷 858-863页

作者：蒋林吴俊邱存勇代云中西南石油大学电气信息学院成都610500

针对基于全阶磁链观测器的感应电机矢量控制系统存在低速不稳定问题,在观测转子磁链定向坐标系下,将转速辨识系统的稳定性问题转换为系统零极点的稳定性问题。利用劳斯-赫尔维茨判据得出了系统低速发电制动运行时的不稳定区域,给出了一... 详细信息

针对基于全阶磁链观测器的感应电机矢量控制系统存在低速不稳定问题,在观测转子磁链定向坐标系下,将转速辨识系统的稳定性问题转换为系统零极点的稳定性问题。利用劳斯-赫尔维茨判据得出了系统低速发电制动运行时的不稳定区域,给出了一种使不稳定区域最小化的反馈增益矩阵的设计方法。通过分析转速辨识对定、转子电阻的敏感性,提出一种引入自修正因子的模糊转速自适应律设计方法以减小参数变化的影响,提高转速辨识的精度。仿真结果表明所提方法不仅改善了感应电机矢量控制系统的低速运行性能,而且减小了参数摄动的影响,提高了系统的自适应性和鲁棒性。

关键词：感应电机全阶磁链观测器稳定性分析模糊自适应控制自修正因子

感应电机全阶磁链观测器矢量控制系统的离散化仿真

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电机与控制应用 2012年第1期39卷 16-21页

作者：周杰宋文祥尹赟上海大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200072

基于MATLAB/Simulink仿真平台,采用模块化的思想分别建立了矢量控制模块、全阶磁链观测模块及转速自适应模块,建立了无速度传感器异步电机全阶磁链观测器的离散化仿真模型,可以十分便捷地实现和验证控制算法。与使用S-function搭建的全... 详细信息

基于MATLAB/Simulink仿真平台,采用模块化的思想分别建立了矢量控制模块、全阶磁链观测模块及转速自适应模块,建立了无速度传感器异步电机全阶磁链观测器的离散化仿真模型,可以十分便捷地实现和验证控制算法。与使用S-function搭建的全阶磁链观测器连续域的感应电机模型和控制模型仿真方法相比,给出的模块化离散仿真模型能够大大提高仿真速度。仿真结果表明,离散化采样周期可以合理控制仿真速度和精度,同时也证实了该离散化仿真模型的合理性、有效性,为电机控制系统的快速仿真研究提供了一条思路。

关键词：感应电机全阶磁链观测器模块化仿真离散化仿真矢量控制

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感应电机转速自适应全阶磁链观测器的离散化

上海大学学报（自然科学版） 2012年第6期18卷 582-588页

作者：宋文祥周杰尹赟上海大学机电工程与自动化学院上海200072

全阶磁链观测器是以状态重构的方式来获取感应电机不可测量的相关信息,因其数学模型为四阶微分方程组,给数字化算法实现研究和分析带来难度,并且采用不同的离散化方法对系统控制性能的影响不同.基于数值积分单步法原理,分别采用一阶精... 详细信息

全阶磁链观测器是以状态重构的方式来获取感应电机不可测量的相关信息,因其数学模型为四阶微分方程组,给数字化算法实现研究和分析带来难度,并且采用不同的离散化方法对系统控制性能的影响不同.基于数值积分单步法原理,分别采用一阶精度的欧拉法和二阶精度的梯形法,并采用适用于特殊应用场合的高精度三阶龙格-库塔法和四阶龙格-库塔法,实现以定、转子磁链为状态变量的开环和闭环全阶磁链观测器的数字化算法.针对2.2 kW感应电机实验平台,通过大量的实验结果验证不同算法的有效性、精度及其执行效率.

关键词：感应电机全阶磁链观测器速度自适应离散化矢量控制采样步长

感应电机模糊自适应全阶磁链观测器的仿真研究

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电气传动 2016年第8期46卷 31-35,74页

作者：蒋林吴俊杨欣荣西南石油大学电气信息学院四川成都610500 西南石油大学机电工程学院四川成都610500

针对感应电机的全阶磁链观测器存在低速不稳定问题,提出一种模糊自适应全阶磁链观测器。通过设计观测器的反馈增益矩阵,使得系统不稳定区域最小化,并采用模糊转速自适应律来替代PI型转速自适应律,提高转速辨识精度。将模糊自适应全阶磁... 详细信息

针对感应电机的全阶磁链观测器存在低速不稳定问题,提出一种模糊自适应全阶磁链观测器。通过设计观测器的反馈增益矩阵,使得系统不稳定区域最小化,并采用模糊转速自适应律来替代PI型转速自适应律,提高转速辨识精度。将模糊自适应全阶磁链观测器应用到转子磁场定向矢量控制系统,仿真和实验结果表明该系统在各种工况下都能稳定运行,具有较好的自适应性和鲁棒性。

关键词：感应电机全阶磁链观测器稳定性分析模糊自适应矢量控制

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能够校正相位误差的感应电机全阶磁链观测器

电力电子技术 2024年第3期58卷 20-22,26页

作者：陈权孙向东张晓滨张彦平安徽省工业节电与用电安全重点实验室安徽合肥230601 西安理工大学电气工程学院陕西西安710054

感应电机的传统全阶磁链观测器,采用预估校正法进行离散时转子磁链估计相位的误差较小。但是电机高速运行时,随着载波比的减小,估计相位误差会随之增大,进而引起电机控制性能下降。有鉴于此,通过分析磁链相位误差的影响以及电机控制变... 详细信息

感应电机的传统全阶磁链观测器,采用预估校正法进行离散时转子磁链估计相位的误差较小。但是电机高速运行时,随着载波比的减小,估计相位误差会随之增大,进而引起电机控制性能下降。有鉴于此,通过分析磁链相位误差的影响以及电机控制变量之间的相互作用关系,推导出一种具有相位误差自校正功能的改进全阶磁链观测器。最后在感应电机实验平台上验证了改进全阶观测器的有效性。

关键词：感应电机全阶磁链观测器校正相位误差

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基于SMC的异步电机全阶磁链观测器研究

微电机 2021年第6期54卷 84-88页

作者：朱文白邓歆南京工业大学电气工程与控制科学学院南京211816

针对异步电机无速度传感器控制系统,提出了一种基于滑模控制(SMC)的改进型异步电机全阶磁链观测器方法。该方法利用全阶磁链观测器来辨识转速和估计转子磁链,并设计出滑模转速控制器来代替传统PI转速控制器,不仅能减小低中高速时系统转... 详细信息

针对异步电机无速度传感器控制系统,提出了一种基于滑模控制(SMC)的改进型异步电机全阶磁链观测器方法。该方法利用全阶磁链观测器来辨识转速和估计转子磁链,并设计出滑模转速控制器来代替传统PI转速控制器,不仅能减小低中高速时系统转速动态响应的超调量,还能缩短进入稳态值的时间,增强系统的鲁棒性。仿真结果表明该算法的有效性。

关键词：异步电机全阶磁链观测器滑模控制

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一种异步电机全阶磁链观测器设计方法

水下无人系统学报 2021年第5期29卷 596-600页

作者：贾国涛张炜权刘国庆中国船舶集团有限公司第705研究所昆明分部云南昆明650101

随着新型水下电动混流泵发射动力技术的不断发展,对高速电机驱动提出了新的要求。但传统全阶磁链观测器设计会引发系统极点产生正实部,造成无速度传感器控制系统不能在低转速区域保持稳定,促使装置启动失败。针对此,文中提出一种新的异... 详细信息

随着新型水下电动混流泵发射动力技术的不断发展,对高速电机驱动提出了新的要求。但传统全阶磁链观测器设计会引发系统极点产生正实部,造成无速度传感器控制系统不能在低转速区域保持稳定,促使装置启动失败。针对此,文中提出一种新的异步电机全阶磁链观测器设计方法,设计了一种基于全阶磁链观测器的误差反馈矩阵,可同时保证观测器极点实部和估计转速传递函数的零点实部都小于零,从而保证了观测器以及估计转速的稳定。实验验证了该方法的有效性。

关键词：异步电机全阶磁链观测器无速度传感器矢量控制转速估计

直接转矩控制全阶磁链观测器的设计及离散仿真

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变频器世界 2008年第5期 53-55,62页

作者：沈天珉杜川西南交通大学电气工程系

在交流异步机数学模型的基础上,建立异步电机直接转矩控制系统。对电机状态值和测量值之间偏差进行反馈校正,并把反馈校正项与估计磁链的电机数学模型结合起来,建立含有闭环状态估计的误差补偿器的全阶磁链观测器:利用Matlab/Simulink... 详细信息

在交流异步机数学模型的基础上,建立异步电机直接转矩控制系统。对电机状态值和测量值之间偏差进行反馈校正,并把反馈校正项与估计磁链的电机数学模型结合起来,建立含有闭环状态估计的误差补偿器的全阶磁链观测器:利用Matlab/Simulink构建全阶磁链观测器,对构建的模型进行离散仿真,得到定子磁链的仿真波形,验证了全阶磁链观测器的正确性。

关键词： Matlab/Simulink 直接转矩控制全阶磁链观测器离散