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同步旋转坐标系下感应电机神经网络逆控制

电气传动 2008年第5期38卷 52-57页

作者：王新戴先中东南大学自动化学院江苏南京210096

根据同步旋转坐标系下感应电机数学模型,基于控制转子磁链与转速的感应电机电流控制型结构,给出了电流控制型感应电机解析逆控制方法的一般形式的控制律,采用神经网络逼近解析逆控制律,解决由于参数变化和观测量不准带来的解耦被破坏问... 详细信息

根据同步旋转坐标系下感应电机数学模型,基于控制转子磁链与转速的感应电机电流控制型结构,给出了电流控制型感应电机解析逆控制方法的一般形式的控制律,采用神经网络逼近解析逆控制律,解决由于参数变化和观测量不准带来的解耦被破坏问题。理论分析表明,此方法可以实现感应电机系统的自适应解耦及线性化,弱化了转子磁链与转速之间的耦合程度,简化了外环线性控制器的设计,提高了整个系统控制性能。最后,对感应电机系统控制进行仿真及实验研究来验证该方法的有效性。

关键词：同步旋转坐标系神经网络逆系统自适应解耦线性化电流控制型感应电机鲁棒性

基于同步旋转坐标系下矢量旋转的新型磁链算法

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中国电机工程学报 2016年第5期36卷 1421-1429页

作者：李彪李黎川西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049

传统电压型磁链算法在对电机内普遍存在的椭圆形磁场磁链进行辨识时存在稳态幅值相位误差。为此文中提出两种新型磁链算法,新算法基于反电动势矢量与磁链矢量的关系得到。通过在同步旋转坐标系下低通滤波消除积分漂移;通过旋转矢量,实... 详细信息

传统电压型磁链算法在对电机内普遍存在的椭圆形磁场磁链进行辨识时存在稳态幅值相位误差。为此文中提出两种新型磁链算法,新算法基于反电动势矢量与磁链矢量的关系得到。通过在同步旋转坐标系下低通滤波消除积分漂移;通过旋转矢量,实现积分作用。新算法结构简单,易于工程实现。仿真结果表明:新算法有效消除了积分漂移,算法1可以对圆形磁场磁链进行准确辨识;算法2可以对椭圆形磁场磁链进行准确的辨识;对于椭圆形磁场磁链,算法1辨识出其与电机转向相同的圆形分量。将新算法应用于一台表贴式永磁同步电机无位置传感器调速系统的转子位置估算,利用数字信号处理器TMS320F2812DSP对其进行了数字化实现。系统在稳态与电机转速突变时具有良好的静态、动态特性,证明了新算法的有效性和实际可应用性。

关键词：磁链辨识椭圆形旋转磁场同步旋转坐标系永磁同步电动机无位置传感器控制

基于复系数比例积分控制器的双同步旋转坐标系下的不对称电流控制方法

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中国电机工程学报 2017年第18期37卷 5399-5408页

作者：周思展刘进军张岩周临原屠一鸣电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049

由电网不对称故障等因素引起的不对称电压会对并网逆变器的正常运行产生不利影响。控制并网逆变器向电网中注入适当的负序电流,对提高逆变器对异常电网电压尤其是不对称电压的耐受能力和持续运行能力具有重要意义。该文提出一种执行于... 详细信息

由电网不对称故障等因素引起的不对称电压会对并网逆变器的正常运行产生不利影响。控制并网逆变器向电网中注入适当的负序电流,对提高逆变器对异常电网电压尤其是不对称电压的耐受能力和持续运行能力具有重要意义。该文提出一种执行于双同步旋转坐标系下的采用复系数比例积分控制器的不对称电流控制方法。该方法能够快速和无静差地控制正序和负序正弦交流信号。该控制方法无需分解和提取电网电流的正负序分量,控制结构相对简单,且该方法能够同时对正序和负序直轴和交轴电流实现近似解耦控制。同时,在控制器的参数设计中考虑并补偿数字控制延时的影响,从而使得所提控制方法在低开关和采样频率下能够获得良好的稳定性和动态性能。在开关频率为2kH z的样机上对所提方法进行实验研究,实验结果验证了该控制方法的可行性及其性能。

关键词：并网逆变器电流控制不对称电网电压同步旋转坐标系比例积分控制器复传递函数

基于双同步旋转坐标系的五相永磁同步电动机三次谐波电流抑制方法

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中国电机工程学报 2011年第12期31卷 71-76页

作者：赵品志杨贵杰李勇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

针对五相电压源逆变器的死区效应及五相永磁同步电动机转子磁场非正弦造成的3次谐波电流,提出了一种基于双同步旋转坐标系的抑制算法。研究了五相电压源逆变器死区效应的作用机理,将死区时间造成的误差电压脉冲序列等效为低频谐波电压... 详细信息

针对五相电压源逆变器的死区效应及五相永磁同步电动机转子磁场非正弦造成的3次谐波电流,提出了一种基于双同步旋转坐标系的抑制算法。研究了五相电压源逆变器死区效应的作用机理,将死区时间造成的误差电压脉冲序列等效为低频谐波电压。运用扩展对称分量法,得到了五相永磁同步电动机的解耦数学模型。死区效应形成的3次谐波电压以及转子3次谐波磁势作用在阻抗较小的3次谐波子空间会引起很大的3次谐波电流,在3次谐波同步旋转坐标系下增加一对谐波电流控制器以抑制3次谐波电流。在FPGA中实现了所提出的双同步坐标系控制算法,实验结果表明,所提算法可以有效地抑制五相电压源逆变器死区效应以及转子磁势非正弦引起的3次谐波电流。

关键词：五相永磁同步电动机电压源逆变器谐波分析死区效应同步旋转坐标系

基于傅里叶级数的多时间尺度同步旋转坐标系电流跟踪控制方案

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电工技术学报 2017年第14期32卷 45-55页

作者：任磊姜齐荣天津理工大学电气与电子工程学院天津300384 清华大学电机系北京100084

并联有源滤波器(APF)需要对不同频率的谐波电流实施跟踪控制,采用同一时间尺度控制很难实现对各次谐波电流的高准确度跟踪。提出一种基于APF的新型零静差电流跟踪控制算法,该算法使用基于傅里叶级(FS)数建立的多时间尺度同步旋转坐标系... 详细信息

并联有源滤波器(APF)需要对不同频率的谐波电流实施跟踪控制,采用同一时间尺度控制很难实现对各次谐波电流的高准确度跟踪。提出一种基于APF的新型零静差电流跟踪控制算法,该算法使用基于傅里叶级(FS)数建立的多时间尺度同步旋转坐标系和比例积分运算(PI)。相对于常规的零静差控制算法,如比例谐振控制(PR),向量PI控制(VPI)等,提出的零静差电流跟踪控制算法增强了系统频率漂移适应性和抗干扰能力,尤其对高次谐波更加明显。对该控制算法的开环传递函数和闭环传递函数进行了详细分析。仿真和实验结果验证了该算法的有效性。

关键词：傅里叶级数同步旋转坐标系谐波电流控制

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谐波畸变电网下的单相同步旋转坐标系锁相环

电力系统自动化 2016年第13期40卷 93-99页

作者：刘华吾孙永恒胡海兵邢岩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

锁相环技术是并网变流器的核心技术之一。针对传统单相同步旋转坐标系锁相环在畸变电网下锁相精度差的问题,提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)的高精度锁相环技术。基于DFT的锁相技术的核心问题是如何准确获取电网频率,将DFT和单相同步... 详细信息

锁相环技术是并网变流器的核心技术之一。针对传统单相同步旋转坐标系锁相环在畸变电网下锁相精度差的问题,提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)的高精度锁相环技术。基于DFT的锁相技术的核心问题是如何准确获取电网频率,将DFT和单相同步旋转坐标系锁相环相结合,利用DFT的优异选择性滤波性能和相角变换性质,从畸变电网信号中准确提取基波和生成虚拟正交信号,在同步旋转坐标系提取电网频率,实现DFT的频率自适应,最终无静差、高精度跟踪电网相位。仿真和实验结果表明,所提出的锁相环对电网电压的畸变谐波、直流偏置误差和电网频率脉动等有很好的适应性,在各种电网条件下,均能准确地跟踪电网电压相位,验证了该锁相方法的有效性和优越性。

关键词：单相锁相环同步旋转坐标系离散傅里叶变换畸变电网

同步旋转坐标系下APF滞环SVPWM容错控制研究

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同步旋转坐标系下APF滞环SVPWM容错控制研究

作者：梁敬博辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

有源电力滤波器(APF)是目前进行谐波抑制的最有效手段之一,但由于有源电力滤波器长期工作在高温、高压、高频通断的工作状态下,故其主电路开关器件容易发生短路故障而导致APF处于故障状态而无法继续补偿系统中的谐波,且在APF发生桥臂故... 详细信息

有源电力滤波器(APF)是目前进行谐波抑制的最有效手段之一,但由于有源电力滤波器长期工作在高温、高压、高频通断的工作状态下,故其主电路开关器件容易发生短路故障而导致APF处于故障状态而无法继续补偿系统中的谐波,且在APF发生桥臂故障时其本身也会成为谐波源,向电力系统中注入大量谐波,因此如何保证APF在发生单相桥臂故障时,使三相四开关拓扑下的APF继续正常工作,补偿系统中的谐波,为抢修APF故障桥臂赢得更多的时间,提高APF故障容错能力和工作稳定性,成为三相四开关APF研究的重点内容。本文针对三相四开关APF的容错运行进行研究,提出了一种同步旋转坐标系下的APF容错控制策略,首先对其有效空间电压矢量进行分析,在四开关下,APF只有四个有效电压矢量。然后对三相负载电流进行坐标变换,变换至同步旋转坐标系dq轴下,通过低通滤波器之后,d轴分量与直流侧电流I之和作为最终的d轴分量参考值,然后将d轴和q轴分量分别与两坐标轴的实际值在滞环比较器中进行做差比较,得出两坐标轴下的误差状态参数h、h ,再根据两个误差状态参数和电网电压矢量的位置,从四个有效电压矢量中进行分析,选出最优电压矢量作为该时刻下的开关状态指令,从而实现APF在故障状态下的容错运行,提高APF的故障容错能力与工作稳定性。最后本文利用MATLAB建立三相四开关APF的仿真模型并对本文所提出的滞环SVPWM容错控制算法在多种情况下进行仿真研究;然后在仿真的基础上搭建并调试了三相四开关实验样机,进行实验验证并对实验结果进行分析,仿真结果与实验结果较为一致,均证明了本文所提出控制策略的正确性与可行性。

关键词：有源电力滤波器同步旋转坐标系容错滞环 SVPWM 工作稳定性

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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多同步旋转坐标系下步进电机谐波电流抑制

武汉理工大学学报 2019年第3期41卷 88-95页

作者：聂红伟苏义鑫孙功武中核武汉核电运行技术股份有限公司仿真中心武汉430223 武汉理工大学自动化学院武汉430070

为抑制三相混合式步进电机电磁转矩脉动,提高步进电机控制精度,在建立三相混合式步进电机在谐波同步旋转坐标系下数学模型的基础上,提出一种基于多同步旋转坐标系的正弦波驱动三相混合式步进电机谐波电流检测和控制策略。以指定次谐波... 详细信息

为抑制三相混合式步进电机电磁转矩脉动,提高步进电机控制精度,在建立三相混合式步进电机在谐波同步旋转坐标系下数学模型的基础上,提出一种基于多同步旋转坐标系的正弦波驱动三相混合式步进电机谐波电流检测和控制策略。以指定次谐波电流变换到指定次谐波同步旋转坐标系下是直流量为理论基础,通过低通滤波器实现各指定次谐波电流提取,并设计带交叉乘积项的谐波电流PI控制器完成对各次谐波电流的控制。针对系统中影响较大的5、7、11、13次谐波电流,采用分别工作于4个同步旋转坐标系的4个指定次谐波电流控制模块并行工作,从而抑制5、7、11、13次谐波电流,改善电流波形,使电机运行更平稳,控制精度更高。仿真及实验结果验证了所提方法的优越性。

关键词：三相混合式步进电机同步旋转坐标系转矩脉动控制精度谐波电流 PI控制器

同步旋转坐标系下的BLDCM滑模观测器算法设计

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电气传动 2021年第8期51卷 3-7页

作者：周宇陈家新东华大学机械工程学院上海201620

为了实现无位置传感器无刷直流电机(BLDCM)矢量控制系统中电机转子位置的准确估计,提出了一种基于同步旋转坐标系的滑模观测器算法。该方法直接在同步旋转坐标系中设计滑模观测器,以获取电机反电动势信息,再通过锁相环技术从估计的反电... 详细信息

为了实现无位置传感器无刷直流电机(BLDCM)矢量控制系统中电机转子位置的准确估计,提出了一种基于同步旋转坐标系的滑模观测器算法。该方法直接在同步旋转坐标系中设计滑模观测器,以获取电机反电动势信息,再通过锁相环技术从估计的反电动势中提取电机转子的速度和位置角度信息。针对滑模观测器的高频抖振问题,采用饱和函数代替滑模观测器的符号函数。最后,通过仿真将所提算法与传统滑模观测器算法对比,并对所提算法进行实验验证。仿真与实验结果表明该算法能够准确跟踪转子的速度和位置,验证了所提算法的正确性与可行性。

关键词：无位置传感器无刷直流电机同步旋转坐标系滑模观测器锁相环