基于扩张状态观测器的鲁棒转子磁链估计研究

提出了新型的基于线性扩张状态观测器的感应电动机转子磁链估计模型。以两个独立的线性扩张状态观测器观测定子电流,用分别被扩张的两个状态构建闭环转子磁链观测器,根据Lyapunov稳定性理论推导满足转子磁链观测器渐进稳定的反馈增益矩阵和转速估计自适应律。利用Matlab进行了仿真,分析了电机参数变化对磁链观测和转速估计精度的影响,表明了提出的模型对电机参数变化具有强鲁棒性。     

电流滞环跟踪PWM控制的双闭环调速系统仿真

电流滞环跟踪PWM控制技术能较好地得到三相对称正弦波电流,以电流滞环跟踪PWM控制器为内环,转速外环调节器选用PI调节器,建立异步电动机双闭环调速系统.建立系统主电路及控制电路进行仿真模型,主电路由异步电动机模块、电动机测量单元模块、逆变器模块、直流电源、负载模块等组成,控制电路由转速给定信号、转速调节器、电流给定信号及电流滞环跟踪控制器等组成.仿真得到电流、转速及电磁转矩曲线,验证了方法的有效性.     

基于Matlab的异步电动机故障运行状态的仿真

为了探讨异步电动机的故障运行状态,利用Matlab/Simulink仿真工具中丰富的电机及相关测控模块,结合多回路理论,建立了简易转子断条电机故障仿真模型及三相供电电压不对称时异步电动机运行状态仿真模型,并分析了电机各种运行状态下的定子电流、转速及转矩。同时针对不同故障,采用不同的特征量进行分析。主要包括当电机转子断条时,对电机定子电流进行频谱分析;当电机的三相供电电压不对称时,对不同三相电压不平衡度下的定子电流负序分量进行计算。仿真计算结果表明,频谱分析方法可有效应用于电机转子断条故障的诊断;定子电流负序分量可应用于三相供电电压不平衡的诊断。     

永磁同步电动机自适应弱磁控制策略

以表贴式永磁同步电动机为研究对象,分析了传统直流母线电压反馈弱磁控制算法原理和实现方式。针对传统直流母线电压反馈弱磁控制系统的滞后性和控制量由零开始缓慢增长等问题,提出在PI控制基础之上,通过对定子交轴电流分量i_q进行前馈控制,将得到的直轴电流分量i_d限定的最大值作为预给定值,在不改变传统电压反馈控制结构的基础上,更快地获得准确的i_d取值,实现快速自适应控制。通过Matlab/Simulink仿真和借助dSPACE半实物实时仿真系统实验表明,电流自适应弱磁控制策略使得系统具有更好的转速动态稳定性以及更强的带负载能力。     

基于典型MRAS无速度传感器矢量控制系统的改进研究

本论文建立了以典型MRAS转速识别理论为基础的仿真模型,进行仿真。同时分析了在实际情况下,典型MRAS转速识别受电机参数变化和定子电流干扰等因素影响所存在的不足,考虑到定子电阻的变化与定子电流干扰这两个主要因素的影响,通过仿真实验证明了改进型MRAS速度辨识模型具有较好的控制精度和动态性能。     

感应电机多参数辨识的实验研究

从理论及试验上深入地分析了定子电阻参数变化对定子磁链估计的影响。同时,在伪降阶磁链观测器的基础上提出了定子电阻、转子电阻及转速的参考模型自适应律,从实验结果可以看出电机参数依据本文所得到自适应律进行独立辨识时可以获得的估计精度。     

基于遗传PID整定的感应电动机速度控制研究

感应电动机系统为多变量、强非线性、强耦合的复杂系统,如何对其转速进行有效控制一直是控制界研究的热点之一。文中提出了基于遗传算法的感应电动机调速系统PID参数的寻优方法,该方法是将PID控制器Kp,Ki,Kd参数构成基因型,将系统控制性能指标构成相应的适应度,利用遗传算法机理对其参数随机寻优,最终得到全局最优解。仿真与实验研究表明,应用该经遗传算法整定的PID控制器作为感应电动机双闭环调速系统的转速调节器,可以使系统获得良好的稳定性、鲁棒性和动态品质。     

转子绕组故障感应电机转矩和转速的计算

基于多回路方法,对异步电机定子电流、转矩、转速进行了分析,对转子绕组故障引起的电机转矩、转速的波动进行了深入研究,提出了波动计算模型.仿真与计算结果表明:转子绕组故障引起电机转矩、转速波动;波动分量的大小、频率可定量计算;转矩与转速波动的频率相等,波动的幅值随转子绕组故障严重程度增加而增加;负载转动惯量对电机转矩、转速有较大的影响,负载转动惯量增加,转矩波动分量的幅值增加而转速波动分量的幅值减小.     

基于智能算法优化卡尔曼滤波器的电机转速估计

针对感应电机扩展卡尔曼滤波器转速估计中难以取得卡尔曼滤波器系统噪声矩阵和测量噪声矩阵最优值的问题,提出了一种基于改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器转速估计方法。算法通过融合遗传算法和粒子群算法的优点,采用可调整的算法模型对粒子群算法进行改进,将改进的粒子群算法对扩展卡尔曼滤波器中的系统噪声矩阵和测量噪声矩阵进行优化处理,将优化后的卡尔曼滤波器应用于感应电机转速估计,仿真实验表明,与试探法、标准粒子群算法及遗传算法比较,改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器能够有效提高转速估计的精度,从而提高无速度传感器矢量控制系统的控制性能。     

基于PSCAD/EMTDC的异步电动机定子绕组单相故障仿真

电动机定子绕组单相接地故障是发电机最常见的一种故障,而且往往是更为严重的绕组内部短路故障发生的先兆.本文提出一种在电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC环境中对电动机单相接地故障进行仿真的方法,该方法运用电力系统仿真软件以单相接地故障的数学模型代替实际电力系统,用数值方法对系统进行试验和研究.该模型不仅可以对发电机故障的瞬态和稳态过程进行仿真,而且能够揭示发电机故障瞬态的运行特征及瞬态过程中各个故障量的变化规律.仿真结果表明该方法可以大大降低内部短路故障的发生几率,减少故障造成的损失,从而验证了EMTDC电动机模型和算法的有效性和正确性,为电动机故障诊断和保护的深入研究提供了有效的仿真平台.     

异步电机按定子磁链定向的转矩连续控制

ＮｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅＪｍｏｍｅｎｔｏｆｉｎｅｒｔｉａｏｆｔｈｅｌｏａｄ(ｍｏｔｏｒｉｎｃｌｕｄｅ)ｉｓ,ｉｒ,ｉｍｓｔａｔｏｒ,ｒｏｔｏｒａｎｄｍａｇｎｅｔｉｚｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｕｓ,ｕｒｓｔａｔｏｒａｎｄｒｏｔｏｒｖｏｌｔａｇｅＬｓ,Ｌｒ,Ｌｍｓｔａｔｏｒ,ｒｏｔｏｒａｎｄｍａｇｎｅｔｉｚｉｎｇｉｎｄｕｃｔａｎｃｅＬσｔｏｔａｌｌｅａｋａｇｅｉｎｄｕｃｔａｎｃｅＲｓ,ＲｒｓｔａｔｏｒａｎｄｒｏｔｏｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅＮｐｐｏｌｅｐａｉｒｓΨｓ,Ψｒ,Ψσｓｔａｔｏｒ,ｒｏｔｏｒａｎｄｔｏｔａｌｌｅ…     

On-line broken-bar fault diagnosis system of induction motor

Induction motor faults including mechanical and electrical faults are reviewed. The fault diagnosis methods are summarized. To analyze the influence of stator current, torque, speed and rotor current on faulted bars, a time-stepping transient finite element (FE) model of induction motor with bars faulted is created in this paper. With wavelet package analysis method and FFT method, the simulation result of finite element is analyzed. Based on the simulation analysis, the on-line fault diagnosis system of induction motor with bars faulted is developed. With the speed of broken bars motor changed from 1 478 r/min to 1 445 r/min, the FFT power spectra and the wavelet package decoupling factors are given. The comparison result shows that the on-line diagnosis system can detect broken-bar fault efficiently.     

交流圆弧磁悬浮感应电机机制研究

磁悬浮（无轴承）电机利用磁场力使转子悬浮并驱动其实现高速或超高速旋转．基于传统电机技术提出一种交流圆弧电机原理,并按电磁轴承悬浮技术,水平方向对称于转子布置2个圆弧电机,垂直方向对称于转子布置2个圆弧电机,构成交流磁悬浮感应电机;建立电机在干扰作用下转子与定子间的间隙（气隙长度）变化规律,基于电磁理论建立了气隙磁感应强度的分布规律,利用虚位移原理建立电机电磁悬浮力和电磁转矩数学模型;通过有限元分析对磁感应强度、电磁悬浮力和电磁转矩等分布特性进行了仿真研究．     

基于小波神经网络的定子电阻在线辨识的研究

电机定子电阻的变化影响了直接转矩控制系统的低速性能.定子电阻的变化具有非线性、时变性等特点,难以建立精确的数学模型,因此提出了基于小波神经网络的定子电阻线辨识的方案,该网络采用梯度下降算法训练,可用于对定子电阻进行在线的辨识.仿真实验测试结果表明该辨识器能够精确辨识定子电阻值,从而有效地改善了直接转矩控制系统的低速性能.     

Position Sensorless Control for Permanent Magnet Synchronous Motor Using Sliding Mode Observer

An approach of position sensorless control for permanent magnet synchronous motor （ PMSM ） is put forward based on a sliding mode observer. The mathematical model of PMSM in a stationary αβ reference frame is adopted, and the system is controlled by the digital signal processor （ DSP; TMS320LF2407 according to the control achieve closed loop operation of the motor, the stator theory of sliding mode observer. In order to magnetic field should be vertical with the rotor magnetic field and be synchronous with rotor rotating, so the position and speed of PMSM is estimated in real time and the estimated position is modified continuously. The simulation results indicate that the proposed observer has high precision is more robust to the parametric variation and load in estimation of PMSM position and speed, and torque disturbance.     

Direct - Torque, Neuro - Fuzzy Control of Induction Motor

Fuzzy systems are currently being used in a wide field of industrial and scientific applications. Since the design and especially the optimization process of fuzzy systems can be very time consuming, it is convenient to have algorithms which construct and optimize them automatically. In order to improve the system stability and raise the response speed, a new control scheme, direct - torque neuro - fuzzy control for induction motor drive, was put forward. The design and tuning procedure have been described. Also, the improved stator flux estimation algorithm, which guarantees eccentric estimated flux has been proposed.     

提高无刷双馈电机效率的方法和途径

无刷双馈电机是一种新型的感应电机,可以降低调速系统的容量,对电网的谐波污染小,因而具有很好的发展前景。从无刷双馈电机的原理出发,分析定子和转子的损耗,进一步对定子绕组极数的选择、定子绕组的设计形式、转子绕组极数的选择以及转子绕组的设计等方面进行详尽说明和分析,总结出提高该类电机效率的方法和途径。     

用Simulink对串级调速系统的仿真分析

本文从绕线式异步电动机的数学模型出发，推导出在任意同步旋转坐标系下电机的动态仿真框图，一改常规交流传动计算机仿真方法，应用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真软件包建立绕线式异步电动机的数学模型，并对其进行改造以方便串级调速的实现．本模型能设定几乎所用电机内部物理量的数值，可以方便地用于电机及其控制系统的稳态及其动态性能分析与研究．最后以实际的ＪＺＲ１１—６型绕线式三相异步电动机为例进行验证，证明了仿真模型的有效性和可行性．