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定子磁链电压模型的偏移计算和反馈补偿新方法

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中国电机工程学报 2014年第18期34卷 3035-3041页

作者：陈增禄马鑫姬弘扬刘娟娟汪冰西安工程大学电子信息学院陕西省西安市710048

检测定子磁链的电压模型使用的积分器,带来了积分初值问题和直流偏移问题,可能导致计算得到的磁链有大范围偏移。该文提出了一种计算磁链估计值偏移量的新方法,并通过反馈调节,来抑制并消除这个偏移。具体原理是,从反电势和磁链的相位... 详细信息

检测定子磁链的电压模型使用的积分器,带来了积分初值问题和直流偏移问题,可能导致计算得到的磁链有大范围偏移。该文提出了一种计算磁链估计值偏移量的新方法,并通过反馈调节,来抑制并消除这个偏移。具体原理是,从反电势和磁链的相位关系出发,采用?-?轴电压实时代替?-?轴磁链表达式中的sin(?t)和cos(?t),推导出了计算?-?轴磁链输出偏移量的公式;设计了偏移量反馈调节的PI调节器,使得闭环调节后的直流和低频偏移量趋于0;最终使得由电压模型计算磁链的结果无偏移。在Matlab/SIMULINK下进行了深入的仿真研究,结果表明,该方法无论在稳态还是动态过程中,都能得到满意的磁链检测结果。通过实验验证了所提方法的正确性。

关键词：定子磁链积分反馈计算偏移抑制偏移

负载转矩前馈的电励磁同步电机定子磁链定向矢量控制

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电机与控制学报 2015年第11期19卷 25-31页

作者：尚敬年晓红刘可安南永辉中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410004 南车株洲电力机车研究所有限公创湖南株洲412001

针对大功率交直交冶金轧机主传动系统对电励磁同步电机控制的高性能要求,以定子磁链定向矢量控制为基础,提出了一种混合型气隙磁链观测方法,其低速段采用电流模型,中高速提出基于速度补偿的新型改进型电压模型,可在全速度范围内很好的... 详细信息

针对大功率交直交冶金轧机主传动系统对电励磁同步电机控制的高性能要求,以定子磁链定向矢量控制为基础,提出了一种混合型气隙磁链观测方法,其低速段采用电流模型,中高速提出基于速度补偿的新型改进型电压模型,可在全速度范围内很好的观测出电机定子磁链。提出了一种基于降阶状态观测器的模糊自适应负载转矩观测方法,利用观测到的负载转矩电流进行前馈补偿来改善动态性能。仿真和实验结果表明所提出的控制策略的有效性。

关键词：电励磁同步电机定子磁链负载转矩观测模糊控制矢量控制

电网电压不对称骤升时双馈风力发电机定子磁链暂态全过程及控制策略研究

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高电压技术 2019年第7期45卷 2160-2166页

作者：孙丽玲王艳娟华北电力大学电气与电子工程学院

目前有关双馈风力发电机(DFIG)高电压穿越问题的研究大多集中于对电网电压骤升期间定子磁链暂态特性的分析,忽略了故障恢复后定子磁链的动态变化。因此,对电网电压不对称骤升故障和在不同持续时间下的定子磁链暂态全过程进行了理论推导... 详细信息

目前有关双馈风力发电机(DFIG)高电压穿越问题的研究大多集中于对电网电压骤升期间定子磁链暂态特性的分析,忽略了故障恢复后定子磁链的动态变化。因此,对电网电压不对称骤升故障和在不同持续时间下的定子磁链暂态全过程进行了理论推导;针对传统"灭磁"控制需对相序进行分离的复杂性,提出了一种无需磁链观测和系统参数的反向电流追踪控制策略。仿真结果验证了理论分析的正确性,所提控制策略加快了暂态磁链的衰减速度,抑制了电磁转矩的脉动。

关键词：定子磁链暂态全过程高电压穿越持续时间控制策略

基于交流电机定子磁链的CHMPWM切换策略

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中国电机工程学报 2016年第14期36卷 3955-3963页

作者：周明磊王琛琛游小杰北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044

在电力机车牵引逆变器等大功率传动系统中,受到最高开关频率以及输出电压、电流谐波性能的限制,通常需要采用特殊的优化脉宽调制策略。其中,电流谐波最小PWM(current harmonic minimum PWM,CHMPWM)得益于其谐波电流最优的特点,可以使电... 详细信息

在电力机车牵引逆变器等大功率传动系统中,受到最高开关频率以及输出电压、电流谐波性能的限制,通常需要采用特殊的优化脉宽调制策略。其中,电流谐波最小PWM(current harmonic minimum PWM,CHMPWM)得益于其谐波电流最优的特点,可以使电机控制性能,转矩脉动,谐波损耗等都得到间接优化,受到越来越多的关注。文中在计算得到不同开关角个数下CHMPWM的开关角分布后,对CHMPWM下异步牵引电机的定子磁链轨迹在不同开关角个数下随调制比的变化规律进行分析,以此为基础,提出一种基于定子磁链轨迹的CHMPWM在不同开关角个数和开关角区段之间进行切换的策略。该切换策略不需要对切换前后谐波电流进行复杂的理论分析,实现简单。仿真和实验结果都证明了该切换策略的有效性。

关键词：脉宽调制电流谐波最小定子磁链切换策略

基于定子磁链自适应观测的永磁同步电机直接转矩控制系统

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中国电机工程学报 2006年第12期26卷 122-127页

作者：冯江华许峻峰中南大学信息科学与工程学院湖南省长沙市410083 株洲南车电气股份有限公司技术中心湖南省株洲市412001

为了克服系统的时变性及在系数矩阵中的参数确切值未知的情况下也能实现对永磁同步电动机定子磁链的准确观测,提出了基于模型参考自适应的永磁同步电动机定子磁链观测方法。将电机运行过程中变化最大的参数——定子电阻作为可变参数,以... 详细信息

为了克服系统的时变性及在系数矩阵中的参数确切值未知的情况下也能实现对永磁同步电动机定子磁链的准确观测,提出了基于模型参考自适应的永磁同步电动机定子磁链观测方法。将电机运行过程中变化最大的参数——定子电阻作为可变参数,以定子磁链为状态变量的电机状态方程作为参考模型,将定子磁链状态观测器作为可调模型,通过对定子电阻自适应律的推导得出定子磁链自适应观测器。通过自适应观测器与全维状态观测器对永磁同步电动机定子磁链观测效果的对比发现:自适应观测器对定子磁链观测的准确度更高、对定子电阻等电机参数变化的鲁棒性更强。

关键词：定子磁链自适应永磁同步电动机直接转矩控制时变系统

基于永磁同步电机定子磁链轨迹跟踪的中间60°同步调制动态性能优化

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电工技术学报 2015年第10期30卷 108-114页

作者：方晓春原佳亮赵冬林飞杨中平北京交通大学电气工程学院北京100044

传统中间60°同步调制,开关序列依据稳态电压波形傅里叶分析得到,动态性能不良。基于基本原理研究与仿真,该文指出特殊脉宽调制动态调节问题的关键是电机目标与实际定子谐波电流能否保持连续。比较现有相关解决方案,提出一种基于永磁同... 详细信息

传统中间60°同步调制,开关序列依据稳态电压波形傅里叶分析得到,动态性能不良。基于基本原理研究与仿真,该文指出特殊脉宽调制动态调节问题的关键是电机目标与实际定子谐波电流能否保持连续。比较现有相关解决方案,提出一种基于永磁同步电机定子磁链轨迹跟踪的中间60°同步调制。该方法以永磁同步电机定子磁链为观测和控制对象,根据磁链计算值与观测值的误差修正传统方法的开关序列,保证定子磁链轨迹与电流轨迹连续,优化系统动态性能。该文给出了详细的控制信号传递流程图,明确了定子磁链轨迹的计算与观测方法。通过关键变量定义与公式推导,提出了开关序列修正基本规则。所提方法得到了仿真与实验验证。

关键词：中间60°同步调制永磁同步电机定子磁链轨迹跟踪动态性能优化

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感应电动机定子磁链与转矩解耦自适应控制

中国电机工程学报 2004年第12期24卷 171-175页

作者：王焕钢徐文立杨耕清华大学自动化系北京市海淀区100084

基于非线性状态变换和状态反馈,提出了感应电动机定子磁链和转矩的精确解耦控制策略。并针对电动机运行过程中定子和转子电阻值随温度升高而发生变化,提出了自适应解耦控制律,确保了电阻估计误差的收敛以及定子磁链和转矩对各自参考值... 详细信息

基于非线性状态变换和状态反馈,提出了感应电动机定子磁链和转矩的精确解耦控制策略。并针对电动机运行过程中定子和转子电阻值随温度升高而发生变化,提出了自适应解耦控制律,确保了电阻估计误差的收敛以及定子磁链和转矩对各自参考值的渐近跟踪。通过理论分析证明了自适应反馈控制的收敛性和整个闭环系统的稳定性,最后数字仿真验证了系统的控制性能。

关键词：定子磁链感应电动机转矩转子电阻阻值数字仿真解耦渐近跟踪自适应控制状态反馈

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定子磁链全阶观测器增益矩阵的确定方法

中南大学学报（自然科学版） 2008年第4期39卷 793-798页

作者：奚国华高宏洋许为喻寿益桂卫华中南大学信息科学与工程学院

为了提高异步电机定子磁链观测精度,减小观测误差受其运行过程中温度、频率和磁路等因素的影响,使用定子磁链全阶观测器观测定子磁链。利用静止坐标系下的异步电机数学模型,分析当电机参数改变时,高速运行状态下定子磁链观测器u-i模型... 详细信息

为了提高异步电机定子磁链观测精度,减小观测误差受其运行过程中温度、频率和磁路等因素的影响,使用定子磁链全阶观测器观测定子磁链。利用静止坐标系下的异步电机数学模型,分析当电机参数改变时,高速运行状态下定子磁链观测器u-i模型和低速运行状态下i-n模型的观测误差变化情况,然后给出定子磁链全阶观测器增益矩阵的确定方法。在Matlab/Simulink仿真环境下,进行了仿真验证。研究结果表明:定子磁链观测精度主要是随着电机在运行过程中转速和转矩的变化而变化;采用此方法在保证观测器稳定的前提下,依据不同的转速区间,选择合适的观测器极点配置,可以提高异步电机全速运行状态下定子磁链的观测精度;采用此方法有效地提高了全速范围内定子磁链的观测精度,并且实现简单。

关键词：异步电机定子磁链全阶观测器

基于定子磁链的双馈风力发电机滑模MRAS转速估计

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中国科学技术大学学报 2014年第7期44卷 605-611页

作者：王庆龙汪增福杨淑英谢震张兴中国科学技术大学信息科学技术学院安徽合肥230027 合肥学院电子信息与电气工程系安徽合肥230601 合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽合肥230009

针对双馈风力发电机工作环境恶劣,使用机械传感器进行速度和位置信号检测导致的故障率高、检修不便等问题,提出了一种基于双馈电机定子磁链的滑模MRAS转速估计器.方法是利用双馈电机定子磁链电压模型作为参考模型,利用双馈电机定子磁链... 详细信息

针对双馈风力发电机工作环境恶劣,使用机械传感器进行速度和位置信号检测导致的故障率高、检修不便等问题,提出了一种基于双馈电机定子磁链的滑模MRAS转速估计器.方法是利用双馈电机定子磁链电压模型作为参考模型,利用双馈电机定子磁链电流模型作为自适应模型,利用两模型输出的叉积构造滑模面,并利用小信号模型分析了滑模存在和到达条件.同时,通过引入连续的饱和函数,解决了传统滑模观测器的高频抖动问题.最后,基于Matlab/SimuLink对提出的控制方法性能进行了验证.

关键词：双馈风力发电机滑模MRAS 无速度传感器转速估计定子磁链