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微电机 2004年第4期37卷 64-64页

基于高阶滑模观测器和改进型PLL的感应电机无传感器控制

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船电技术 2025年第1期45卷 47-51,55页

作者：肖韬略吴韡湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007

针对传统一阶滑模观测器的感应电机无传感器控制方法存在的固有抖振问题,本文提出了一种基于高阶滑模观测器和改进型锁相环的感应电机无传感器控制方法。首先,提出了一种自适应非奇异快速终端滑模磁链观测器,该观测器可以使得系统全局... 详细信息

针对传统一阶滑模观测器的感应电机无传感器控制方法存在的固有抖振问题,本文提出了一种基于高阶滑模观测器和改进型锁相环的感应电机无传感器控制方法。首先,提出了一种自适应非奇异快速终端滑模磁链观测器,该观测器可以使得系统全局快速收敛且抖振减小,同时有效提升了系统的鲁棒性;其次,将超螺旋算法引入传统的PLL中,采用了一种基于三阶超螺旋算法的改进型锁相环,进一步提升了转速估计的精度,有效抑制了转速抖振;最后,仿真结果表明,所提控制策略能有效提升系统鲁棒性,抑制估计转速的抖振,证明了所提方法的有效性和可行性。

关键词：感应电机滑模观测器磁链观测器锁相环

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感应电机气隙偏心故障研究综述及展望

中国电机工程学报 2013年第6期33卷 93-100,14页

作者：鲍晓华吕强合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽省合肥市230009

感应电机广泛用于各个行业,其机械故障大多与气隙偏心有关。该文介绍了国内外感应电机气隙偏心故障的研究状况。首先介绍了基于电机电流信号分析的偏心检测方法,包括理论分析的多回路数学模型,给出了静态偏心、动态偏心、混合偏心和斜... 详细信息

感应电机广泛用于各个行业,其机械故障大多与气隙偏心有关。该文介绍了国内外感应电机气隙偏心故障的研究状况。首先介绍了基于电机电流信号分析的偏心检测方法,包括理论分析的多回路数学模型,给出了静态偏心、动态偏心、混合偏心和斜偏心状态下的相关重要研究结论,分析和评价了当前的研究方法。其次简要介绍了气隙偏心导致的不平衡磁拉力和振动方面的内容,包括不平衡磁拉力的计算和振动信号分析。最后,根据当前存在的问题和不足,对未来感应电机偏心故障研究进行了展望。指出了大型感应电机偏心故障的研究发展方向在故障诊断和偏心抑制方面,并结合实际提出了更加符合实际的动态弧偏心模型。

关键词：感应电机气隙偏心故障诊断不平衡磁拉力振动

感应电机弱磁区转矩输出与电流动态性同步提升控制策略

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中国电机工程学报 2023年第10期43卷 3986-3994页

作者：张旭王勃于泳张静徐殿国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

弱磁控制技术是感应电机高速驱动的核心技术之一,传统弱磁方案存在直流母线电压利用率低与电压饱和问题,造成弱磁区感应电机输出转矩不足与电流动态性变差的问题。为提升弱磁区电压利用率并抑制电压饱和,同步提升弱磁区输出转矩与电流... 详细信息

弱磁控制技术是感应电机高速驱动的核心技术之一,传统弱磁方案存在直流母线电压利用率低与电压饱和问题,造成弱磁区感应电机输出转矩不足与电流动态性变差的问题。为提升弱磁区电压利用率并抑制电压饱和,同步提升弱磁区输出转矩与电流动态性,文中提出优化的六边形电压拓展策略。首先,设计随电压矢量旋转实时更新的六边形电压给定以实现六边形电压拓展,并定量分析六边形拓展电压下的最大转矩提升;进一步分析六边形电压运行情况下,零电压裕量状态造成的电流动态性问题,提出励磁电流优先控制的优化方案。最后,通过对比实验验证所提出方法的有效性。

关键词：感应电机弱磁控制电流动态性电压拓展最大转矩提升

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感应电机速度和电阻自适应辨识的LMI方法(英文)

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中国电机工程学报 2012年第12期32卷 126-135页

作者：年晓红丁荣军王坚佘栋中南大学信息科学与工程学院湖南省长沙市410075 株洲电力机车研究所湖南省株洲市412001

该文研究了一种感应电机无速度传感器模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS),提出一种新型的基于自适应磁链观测器的常数增益速度辨识方法。首先,运用李亚普诺夫(Lyapunov)稳定性理论设计出自适应磁链观测器及速度... 详细信息

该文研究了一种感应电机无速度传感器模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS),提出一种新型的基于自适应磁链观测器的常数增益速度辨识方法。首先,运用李亚普诺夫(Lyapunov)稳定性理论设计出自适应磁链观测器及速度估算方法,通过MATLAB中的线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)工具箱求解线性矩阵不等式获得磁链观测器的增益矩阵,保证了此磁链观测器的稳定性,同时也克服了运用极点配置方法带来不稳定区域的问题。该文还研究了基于自适应观测器的电阻辨识问题。基于给出的自适应磁链估计方法,设计了感应电机无速度传感器直接转矩控制系统,并进行了MATLAB仿真和实验,结果表明,提出的无速度传感器速度方法在全速范围内具有很好的动态和静态性能。

关键词：模型参考自适应系统感应电机自适应磁链观测器线性矩阵不等式

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感应电机高阶终端滑模磁链观测器的研究

自动化学报 2012年第2期38卷 288-294页

作者：史宏宇冯勇哈尔滨工业大学电气工程系哈尔滨150001

提出了基于高阶非奇异终端滑模的感应电机转子磁链观测方法,用于实现感应电机的按转子磁链定向控制.设计了非奇异终端滑模面及观测器的控制策略,利用所设计的控制策略推导出电机转子磁链信息.为了抑制常规滑模存在的抖振现象,设计了定... 详细信息

提出了基于高阶非奇异终端滑模的感应电机转子磁链观测方法,用于实现感应电机的按转子磁链定向控制.设计了非奇异终端滑模面及观测器的控制策略,利用所设计的控制策略推导出电机转子磁链信息.为了抑制常规滑模存在的抖振现象,设计了定子电流观测器的高阶滑模控制律,可将控制信号直接用于电机转子磁链的估计.较常规滑模观测器,所提方法具有较高的观测精度,并对电机参数变化具有良好的鲁棒性.仿真结果验证了方法的有效性.

关键词：磁链观测器非奇异终端滑模高阶滑模感应电机

感应电机全阶磁链观测器设计及其控制性能对比分析

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电机与控制学报 2016年第4期20卷 78-83,92页

作者：吴文进苏建徽刘鹏汪海宁合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心安徽合肥230009 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆246011

针对以往在感应电机无速度传感器矢量控制中,全阶磁链观测器均是以静止坐标系下状态变量进行设计的,其基于欧拉法的离散化过程估算误差大,若采用梯形法、双线性法或龙格-库塔法,估算误差有所减小,但计算过程复杂,不适宜工程应用。提出... 详细信息

针对以往在感应电机无速度传感器矢量控制中,全阶磁链观测器均是以静止坐标系下状态变量进行设计的,其基于欧拉法的离散化过程估算误差大,若采用梯形法、双线性法或龙格-库塔法,估算误差有所减小,但计算过程复杂,不适宜工程应用。提出以同步旋转坐标系下的定子电流和转子磁链作为状态变量来设计全阶磁链状态观测器,其离散化过程采用工程上常用的欧拉法,计算量小。同时给出了基于两种坐标系下全阶磁链观测器转速估算自适应律设计方法。仿真分析和实验结果对比表明,在低速和高速状态下,同步旋转坐标系下设计的状态观测器电流和转速估算准确快速,可以明显提高系统控制的精确性和实用性。

关键词：感应电机全阶磁链观测器离散化过程静止坐标系同步旋转坐标系

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感应电机快速投入控制参数的解析

电工技术学报 2013年第3期28卷 154-160页

作者：李卫国崔学深罗应立王义龙华北电力大学新能源电力系统国家级重点实验室北京102206

提出一种基于真空断路器与晶闸管阀并联方式构成的复合开关快速投入感应电机负载控制参数解析研究方法,即先投入两相定子绕组,然后再投入第三相定子绕组,从而实现在一个工频周期内完成三相定子绕组快速全投入、抑制冲击电流、低损耗、... 详细信息

提出一种基于真空断路器与晶闸管阀并联方式构成的复合开关快速投入感应电机负载控制参数解析研究方法,即先投入两相定子绕组,然后再投入第三相定子绕组,从而实现在一个工频周期内完成三相定子绕组快速全投入、抑制冲击电流、低损耗、低成本和高可靠性之目的。基于在同步转速附近和无残压约束条件下感应电机非对称-对称数学模型,运用解析方法推导出快速投入控制参数与感应电机参数的函数关系,并利用仿真和实验录波验证技术的可行性。基于复合开关快速投入感应电机负载控制方法能有效解决速动性与可靠性之间的矛盾,为感应电机负载控制提供一条崭新的工程化解决方案。基于感应电机在非对称-对称模型的定子电流瞬态解析方法为进一步实现有残压条件下感应电机快速投入控制参数研究提供理论支持。

关键词：感应电机快速投入复合开关空间矢量初始触发角第三相触发角

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感应电机模型预测磁链控制

中国电机工程学报 2015年第3期35卷 719-726页

作者：张永昌杨海涛北京市电力电子与电气传动工程研究中心(北方工业大学) 北京市石景山区100144

模型预测控制(model predictive control,MPC)具有原理简单、多变量控制和容易处理非线性约束等优点,是近年来在电力电子与电力传动领域受到广泛关注和研究的一种控制方法。MPC一般基于最小化目标函数的原则来实现系统的优化控制,但当... 详细信息

模型预测控制(model predictive control,MPC)具有原理简单、多变量控制和容易处理非线性约束等优点,是近年来在电力电子与电力传动领域受到广泛关注和研究的一种控制方法。MPC一般基于最小化目标函数的原则来实现系统的优化控制,但当目标函数中控制变量的量纲不一致时,需要设计相应的权重系数来实现对多个变量的同时控制。以感应电机的磁链和转矩控制为例,由于目前尚缺乏通用的理论设计方法来确定磁链和转矩的权重系数,为保证调速系统在不同的运行点具有良好的动静态性能,在实际应用中需要通过大量的仿真或实验来确定权重系数的大小。为此,提出一种适用于感应电机控制的改进MPC。通过深入推导磁链和转矩之间的解析关系,将定子磁链幅值和电磁转矩的同时控制转换为等效的定子磁链矢量的控制,从而消除了传统方法中繁琐的权重设计,而且算法简单,容易实现。此外,文中还对数字控制延迟进行了补偿,并且采用预励磁的方法来增大起动转矩,并减小起动电流。最后,在两电平逆变器感应电机平台上进行了仿真和实验,结果表明所提方法在很宽的速度范围内都有良好的性能。

关键词：模型预测控制感应电机权重系数

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感应电机矢量控制中转子参数自适应辨识

电工技术学报 2011年第6期26卷 81-87页

作者：徐奇伟宋立伟崔淑梅哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150080

分析了转子参数变化对感应电机矢量控制解耦的影响,提出了一种对感应电机转子参数进行估算的自适应辨识方法。基于Lyapunov稳定性原理,设计转子参数的自适应规律。利用Matlab/Simulink建立了感应电机矢量控制系统下的转子参数自适应辨... 详细信息

分析了转子参数变化对感应电机矢量控制解耦的影响,提出了一种对感应电机转子参数进行估算的自适应辨识方法。基于Lyapunov稳定性原理,设计转子参数的自适应规律。利用Matlab/Simulink建立了感应电机矢量控制系统下的转子参数自适应辨识模型,仿真验证了方法的正确性,为校正矢量控制系统定向偏差提供了一定的理论和实践参考。

关键词：感应电机矢量控制转子参数自适应辨识