采用预期电压矢量调制的PMSM直接转矩控制 被引量：33

1

作者 陈振 刘向东 +1 位作者 戴亚平 黄毅 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期40-46,共7页

为了解决永磁同步电机传统直接转矩控制中存在转矩和磁链脉动大的问题,设计了基于空间电压矢量调制(SVM)策略的直接转矩控制,通过SVM产生定子的预期电压,并且采用PI控制器代替传统直接转矩控制中的滞环比较器。同时在定子磁链观测中采... 为了解决永磁同步电机传统直接转矩控制中存在转矩和磁链脉动大的问题,设计了基于空间电压矢量调制(SVM)策略的直接转矩控制,通过SVM产生定子的预期电压,并且采用PI控制器代替传统直接转矩控制中的滞环比较器。同时在定子磁链观测中采用基于转子位置和定子电流的定子磁链估计方法。实验结果表明,与传统直接转矩控制项相比,所提出的方法能够可靠而有效地估计定子磁链,改善了电磁转矩和定子磁链的脉动,同时减小了电流和转速波动,并具有很好的动态、静态性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 空间矢量调制 预期电压 磁链观测

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基于改进磁链峰值能量法的牵引电机轴承故障诊断 被引量：10

2

作者 冯江华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1380-1388,共9页

基于电信号轴承故障诊断机理,提出一种基于改进磁链峰值能量法的牵引电机轴承故障诊断方法,并开展了轴承故障模拟试验和现场案例验证。首先,以采集获得的电机电流、转速以及重构电压信号作为输入,采用牵引电机全阶磁链观测器计算获得磁... 基于电信号轴承故障诊断机理,提出一种基于改进磁链峰值能量法的牵引电机轴承故障诊断方法,并开展了轴承故障模拟试验和现场案例验证。首先,以采集获得的电机电流、转速以及重构电压信号作为输入,采用牵引电机全阶磁链观测器计算获得磁链信号;其次,采用快速峭度谱算法对磁链信号进行自适应滤波,消除背景噪声、低频基频及其谐波等干扰信号的影响,对滤波后的磁链信号进行峰值平方整流和包络解调处理,进一步计算磁链峰值能量法;最后,提取磁链峰值能量法中的轴承故障特征分量,实现诊断轴承故障。研究结果表明:本文所提出的方法能够有效地提取轴承故障微弱特征信号,可实现对牵引电机轴承外圈、内圈和滚动体等故障部位的精确诊断。 展开更多

关键词 牵引电机 轴承 故障诊断 磁链观测器 峰值能量

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基于虚拟磁链的质子交换膜燃料电池并网控制系统研究 被引量：8

3

作者 李奇 陈维荣 +2 位作者 刘述奎 黄进 田维民 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期91-96,共6页

根据质子交换膜燃料电池(PEMFC)发电系统运行特性,建立PEMFC并网控制系统模型,设计基于d轴虚拟电网磁链定向的矢量控制策略(VFOC)和改进的虚拟电网磁链观测器。并通过采用IEEEStd1547-2003标准,对并网电压、电流的总谐波畸变率(THD)进... 根据质子交换膜燃料电池(PEMFC)发电系统运行特性,建立PEMFC并网控制系统模型,设计基于d轴虚拟电网磁链定向的矢量控制策略(VFOC)和改进的虚拟电网磁链观测器。并通过采用IEEEStd1547-2003标准,对并网电压、电流的总谐波畸变率(THD)进行仿真测试。结果表明,该PEMFC并网控制系统能够实现单位功率因数运行。而且通过FFT分析证明该并网系统也能够较好地降低电压和电流总谐波含量,验证了所设计并网系统的正确性和有效性。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 并网系统 虚拟磁链 磁链观测器 总谐波畸变率

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永磁同步电动机的直接转矩控制 被引量：1

4

作者 万文斌 《微特电机》 北大核心 2005年第6期21-23,共3页

针对凸极转子结构的钕铁硼永磁同步电动机(PMSM)提出了直接转矩控制(DTC)方法,由于实现电机转矩和定子磁链的分别控制,并采用定子磁链滞环比较的电压矢量PWM逆变技术,提高了系统动态响应,并且算法也比较简单。

关键词 直接转矩控制 磁链滞环比较 磁链观测器

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基于三电平逆变器的同步电动机直接转矩控制 被引量：5

5

作者 乔鸣忠 张晓锋 李槐树 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2006年第1期13-16,共4页

推导了三电平逆变器供电下的同步电动机数学模型,分析了同步电动机直接转矩控制原理,在此基础上提出了基于三电平逆变器供电的同步电动机直接转矩控制策略.采用双DSP系统对电动机带螺旋桨负载的推进系统进行了半实物仿真,结果表明文中... 推导了三电平逆变器供电下的同步电动机数学模型,分析了同步电动机直接转矩控制原理,在此基础上提出了基于三电平逆变器供电的同步电动机直接转矩控制策略.采用双DSP系统对电动机带螺旋桨负载的推进系统进行了半实物仿真,结果表明文中提出的控制策略能对三电平逆变器供电的同步电动机实施高性能的调速控制. 展开更多

关键词 三电平逆变器 直接转矩控制 磁链观测 螺旋桨

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考虑磁链变化率的永磁同步电机失磁故障复合容错控制 被引量：1

6

作者 何静 李希宇 贾林 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页

针对永磁同步电机(PMSM)失磁故障中磁链变化较快,近似认为磁链变化率为0会导致传统PMSM失磁容错控制方法性能受限的问题,本文提出一种基于智能比例积分微分的无模型超螺旋滑模复合容错控制(iPID-MFSTSMC)方法。首先,构建考虑永磁体磁链... 针对永磁同步电机(PMSM)失磁故障中磁链变化较快,近似认为磁链变化率为0会导致传统PMSM失磁容错控制方法性能受限的问题,本文提出一种基于智能比例积分微分的无模型超螺旋滑模复合容错控制(iPID-MFSTSMC)方法。首先,构建考虑永磁体磁链变化量的PMSM失磁故障数学模型,根据这一模型设计了磁链滑模观测器,实现了对于磁链及其变化率的观测。此外,针对快速变化的负载转矩设计了负载转矩导数滑模观测器。然后,基于磁链及其变化率、负载转矩导数的观测,设计了iPID无模型容错控制方法,该方法采用超螺旋滑模算法对观测误差及其他扰动进行抑制,改善了动态性能且降低了控制器参数的设计难度。利用Lyapunov稳定性定理证明了所设计容错控制方法的稳定性,并给出了参数的设计条件。最后,在磁链以及负载转矩快速变化工况下,通过仿真和实验分析表明,该方法可以有效减少系统抖振并降低超调量。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无模型超螺旋滑模控制 磁链 观测器

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电机参数变化对磁场定向矢量控制系统性能的影响及其对策

7

作者 龚育林 黄小英 《新余学院学报》 2024年第5期19-25,共7页

分析了转子电阻和转子时间常数变化对矢量控制系统性能的影响,针对这一影响,设计了一种基于转子磁链模型的磁链混合观测器。经过仿真,结果表明磁链混合观测器能明显抑制电机参数时变带来的影响,提高系统的性能。

关键词 电机参数 矢量控制 磁链 观测器

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无轴承同步磁阻电机的悬浮系统控制策略 被引量：2

8

作者 王钧铭 张汉年 +1 位作者 鲍安平 张涛 《微特电机》 北大核心 2014年第3期52-54,共3页

传统无轴承同步磁阻电机悬浮系统控制方案的前提都是获取转矩绕组和悬浮绕组的电流,没有考虑转矩绕组气隙磁链影响,影响悬浮系统控制精度。重新建立了基于转矩绕组磁链的无轴承同步磁阻电机悬浮力方程,采用电压-电流模型法观测转矩绕组... 传统无轴承同步磁阻电机悬浮系统控制方案的前提都是获取转矩绕组和悬浮绕组的电流,没有考虑转矩绕组气隙磁链影响,影响悬浮系统控制精度。重新建立了基于转矩绕组磁链的无轴承同步磁阻电机悬浮力方程,采用电压-电流模型法观测转矩绕组气隙磁链,设计了新型滤波环节,实现了基于转矩绕组磁链观测的无轴承同步磁阻电机悬浮系统独立控制。对样机控制系统进行了仿真和实验研究,仿真和实验结果表明该控制方法使悬浮系统具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 无轴承同步磁阻电机 磁链观测 悬浮系统控制

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内嵌式永磁同步电机无传感增强型直接磁链控制 被引量：1

9

作者 严伟灿 姜泽 范会爽 《微电机》 北大核心 2020年第3期72-77,共6页

介绍一种内嵌式永磁同步电机(IPMSM)的无传感器增强型直接磁链控制(EDFC)研究,包括新型的基于定子磁场定向的EDFC控制架构,控制对象为磁链和转矩。采用基于“前馈补偿环节”加“电压和电流混合磁链模型”的增强磁链观测器,与传统磁链观... 介绍一种内嵌式永磁同步电机(IPMSM)的无传感器增强型直接磁链控制(EDFC)研究,包括新型的基于定子磁场定向的EDFC控制架构,控制对象为磁链和转矩。采用基于“前馈补偿环节”加“电压和电流混合磁链模型”的增强磁链观测器,与传统磁链观测器相比,能够解决定子磁链值的直流飘移现象,又无幅值和相位的误差,且具有较好的鲁棒性,能够兼顾低速和高速,高速性能优良,低速出力较大。仿真与实验均证明了该控制方法的有效性。 展开更多

关键词 增强型直接磁链控制 磁链观测器 前馈补偿 直流漂移 无传感器控制

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直接转矩控制中一种改进的定子磁链观测方法的研究 被引量：1

10

作者 杨惠 钟彦儒 +1 位作者 徐艳平 牛剑博 《电源学报》 2012年第4期59-62,共4页

直接转矩控制技术作为一种被广泛使用的高性能交流电机调速策略,具有控制结构简单,转矩响应迅速,受电机参数变化影响小的优点。然而,传统直接转矩控制技术所采用的基于u-i模型的定子磁链观测器,由于纯积分环节的存在不可避免的带来了直... 直接转矩控制技术作为一种被广泛使用的高性能交流电机调速策略,具有控制结构简单,转矩响应迅速,受电机参数变化影响小的优点。然而,传统直接转矩控制技术所采用的基于u-i模型的定子磁链观测器,由于纯积分环节的存在不可避免的带来了直流量的累积,进而产生定子磁链的观测误差。针对上述问题,给出了一种对幅值和相位进行补偿的基于低通滤波器的定子磁链观测器模型,通过仿真分析验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 直接转矩控制 低通滤波器 磁链观测器

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无轴承感应电机悬浮绕组独立控制仿真研究

11

作者 曹昌平 卢健康 史仪凯 《微电机》 北大核心 2007年第4期18-20,共3页

阐述了无轴承感应电机的悬浮原理及悬浮绕组独立控制的基本思想。将无轴承感应电机等效成2台电机,即转矩电机和悬浮电机,按照电压模型法建立转矩绕组气隙磁链观测器,结合位移调节器计算出悬浮绕组的电流。建立了无轴承感应电机悬浮绕组... 阐述了无轴承感应电机的悬浮原理及悬浮绕组独立控制的基本思想。将无轴承感应电机等效成2台电机,即转矩电机和悬浮电机,按照电压模型法建立转矩绕组气隙磁链观测器,结合位移调节器计算出悬浮绕组的电流。建立了无轴承感应电机悬浮绕组独立控制的Matlab/Simu-link仿真模型;仿真结果合理。 展开更多

关键词 无轴承 感应电动机 独立控制 磁链观测器 仿真

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基于神经网络算法的直接转矩控制系统设计

12

作者 郭志伟 《防爆电机》 2011年第5期22-24,共3页

基于异步电机的数学模型,采用改进化的定子磁链观测法,构建了一个神经网络直接转矩控制系统,并进行了Matlab/Simulink环境下的仿真实验和基于DSP2407的实验台实验。结果表明:系统起动转矩大、起动快、突加扰动时响应快、低速区脉动小,... 基于异步电机的数学模型,采用改进化的定子磁链观测法,构建了一个神经网络直接转矩控制系统,并进行了Matlab/Simulink环境下的仿真实验和基于DSP2407的实验台实验。结果表明:系统起动转矩大、起动快、突加扰动时响应快、低速区脉动小,相比较于其他控制方案,具有更加优良的动静态性能。 展开更多

关键词 磁链观测器 神经网络控制器 直接转矩控制 MATLAB/SIMULINK

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基于扩张状态观测器的异步电机定子磁链观测

13

作者 罗胜华 刘登基 钟庭欢 《防爆电机》 2016年第1期26-31,共6页

通过采用扩张状态观测器(ESO),提出了一种不依赖定子电阻的定子磁链观测方法。在定子磁链定向的同步旋转坐标系下,将定子电流状态方程所有含定子电阻项合并成不确定项;并将不确定项扩张成一阶新状态变量。用扩张状态观测器观测出不确定... 通过采用扩张状态观测器(ESO),提出了一种不依赖定子电阻的定子磁链观测方法。在定子磁链定向的同步旋转坐标系下,将定子电流状态方程所有含定子电阻项合并成不确定项;并将不确定项扩张成一阶新状态变量。用扩张状态观测器观测出不确定项的值,进而准确的观测出定子磁链。针对提出的方法,在Matlab/Simulink中搭建模型进行仿真并在物理平台进行了实验验证,结果表明此方法有效。 展开更多

关键词 定子电阻 定子磁链 扩张状态观测器 直接转矩

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基于区域极点配置理论的定子磁链全阶观测器

14

作者 马艳洁 《微特电机》 北大核心 2012年第4期16-18,共3页

以定子电流和定子磁链为状态变量,设计了一个定子磁链观测器。为了克服定、转子电阻和转速变化对观测测性能的不良影响,基于区域极点配置理论,根据实际工程需要构造具有一定自由度观测器的增益矩阵,使得对电机定转子电阻变化、转速变化... 以定子电流和定子磁链为状态变量,设计了一个定子磁链观测器。为了克服定、转子电阻和转速变化对观测测性能的不良影响,基于区域极点配置理论,根据实际工程需要构造具有一定自由度观测器的增益矩阵,使得对电机定转子电阻变化、转速变化等不确定性,观测器系统矩阵的极点都被配置到指定的稳定区域内。为了验证方案的有效性,进行了仿真研究,仿真结果表明磁链观测器对电机本身的参数不确定性、负载突变和转速突变都具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 磁链观测器 区域极点配置 直接转矩控制 感应电动机 鲁棒性

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基于电流模型的Kalman滤波转子磁链观测器

15

作者 陈飞鸿 吴捷 +1 位作者 王天雷 王步来 《大电机技术》 2017年第2期76-80,共5页

为了研究异步电机矢量控制系统,本文提出了应用电流模型设计Kalman滤波转子磁链观测器的新思路。为一台模型样机设计了基于电流模型的Kalman滤波转子磁链观测器,并设计了基于异步电机全阶模型的Kalman滤波转子磁链观测器,还迚行了对比研... 为了研究异步电机矢量控制系统,本文提出了应用电流模型设计Kalman滤波转子磁链观测器的新思路。为一台模型样机设计了基于电流模型的Kalman滤波转子磁链观测器,并设计了基于异步电机全阶模型的Kalman滤波转子磁链观测器,还迚行了对比研究,结果表明,两者的估计精度相当。可见,本文所提的基于电流模型的Kalman滤波转子磁链观测器是有效的、可行的。由于其状态方程的维数降低,它比基于全阶方程的Kalman滤波转子磁链观测器更适宜于在线观测。 展开更多

关键词 电流模型 KALMAN滤波 转子磁链 观测器 仿真

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永磁同步电动机无传感器控制技术现状与发展 被引量：112

16

作者 谷善茂 何凤有 +1 位作者 谭国俊 叶生文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期14-20,共7页

对近年提出的多种估算永磁同步电动机转子位置、速度的方法进行了综述,比较了各种方法的优缺点;并对中高速适用的扩展卡尔曼滤波(EKF)进行了实验研究:零速及低速时,现有的永磁同步电动机无传感器技术多是指无位置传感器,少数几种无速度... 对近年提出的多种估算永磁同步电动机转子位置、速度的方法进行了综述,比较了各种方法的优缺点;并对中高速适用的扩展卡尔曼滤波(EKF)进行了实验研究:零速及低速时,现有的永磁同步电动机无传感器技术多是指无位置传感器,少数几种无速度估计算法都有很大的局限性。本文针对这一现状,选取基于高频信号注入+磁链观测的永磁同步电动机全速范围无传感器控制方法进行了仿真验证;最后指出复合控制方法是实现全速范围无传感器控制技术的发展趋势。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 无传感器 信号注入 复合磁链模型 观测器 卡尔曼滤波

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无刷直流电机的磁链自控直接转矩控制 被引量：51

17

作者 安群涛 孙立志 +1 位作者 刘超 孙力 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期86-92,共7页

结合无刷直流电机的特点,在分析传统脉宽调制电流控制的基础上,针对现有直接转矩控制中磁链估算和给定困难等问题,提出无刷直流电机的磁链自控直接转矩控制方案。该方案采用转矩滞环单环控制,根据转矩环输出和磁极位置决定施加的电压矢... 结合无刷直流电机的特点,在分析传统脉宽调制电流控制的基础上,针对现有直接转矩控制中磁链估算和给定困难等问题,提出无刷直流电机的磁链自控直接转矩控制方案。该方案采用转矩滞环单环控制,根据转矩环输出和磁极位置决定施加的电压矢量,以实现磁链的自控制,省掉了磁链闭环,简化了系统。同时,系统能够有效地抑制非理想反电势和低速时电流换相引起的转矩波动。为准确估算电机转矩,在两相静止坐标系下采用滑模观测器观测电机反电势,进而计算转矩。仿真和实验结果表明,磁链自控直接转矩控制系统具有良好的转矩动态响应和稳态性能。 展开更多

关键词 无刷直流电机 直接转矩控制 磁链自控 转矩波动 滑模观测器

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一种适合DTC应用的非线性正交反馈补偿磁链观测器 被引量：32

18

作者 贾洪平 贺益康 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期101-105,共5页

提出一种适合永磁同步电机直接转矩控制的非线性正交反馈补偿定子磁链观测器,从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性,能有效解决传统磁链观测器存在的直流漂移、磁场饱和及电机极低速运行时磁链... 提出一种适合永磁同步电机直接转矩控制的非线性正交反馈补偿定子磁链观测器,从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性,能有效解决传统磁链观测器存在的直流漂移、磁场饱和及电机极低速运行时磁链观测不准等问题。新型观测器结构简单,无需PI调节,没有非线性饱和限幅环节,对电机参数鲁棒性好,且易于工程实现。针对一台2kW永磁同步电机,采用数字信号处理器DSP对所提出的观测器进行了数字化实现。实验表明,该观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链,实现永磁同步电机直接转矩控制系统的高性能控制。 展开更多

关键词 非线性正交补偿 定子磁链观测器 永磁同步电机 直接转矩控制 滤波

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双馈式变速恒频风力发电机的空载及负载并网策略 被引量：35

19

作者 刘其辉 谢孟丽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期60-67,78,共9页

双馈式变速恒频(DFVSCF)风力发电机在转子侧施加交流励磁,快速调节定子电压,以满足并网条件。本文利用这一柔性连接特性,采用磁场定向矢量控制技术,研究了双馈式变速恒频风力发电机的空载、负载两种并网控制原理,建立了基于定子磁链定... 双馈式变速恒频(DFVSCF)风力发电机在转子侧施加交流励磁,快速调节定子电压,以满足并网条件。本文利用这一柔性连接特性,采用磁场定向矢量控制技术,研究了双馈式变速恒频风力发电机的空载、负载两种并网控制原理,建立了基于定子磁链定向矢量控制下的两种并网策略,给出了两种策略下的转子电流控制模型,并设计了不依赖于发电机参数的u-ω型磁链观测器,实现了变速情况下DFVSCF风力发电机的安全并网。最后进行了实验研究,证明了两种并网策略的正确性及有效性。 展开更多

关键词 双馈变速恒频 风力发电 并网 磁场定向矢量控制 u-ω型磁链观测器

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基于宽速滑模观测器的新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制 被引量：13

20

作者 樊英 张丽 程明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期141-148,159,共9页

研究了一种基于宽速滑模观测器的新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制方法,解决了传统直接转矩中转矩和磁链脉动大以及电机运行于空载或突加负载时直轴电流分量较大等问题;并解决了传统滑模观测器相位延迟的问题,有效改善系统... 研究了一种基于宽速滑模观测器的新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制方法,解决了传统直接转矩中转矩和磁链脉动大以及电机运行于空载或突加负载时直轴电流分量较大等问题;并解决了传统滑模观测器相位延迟的问题,有效改善系统抖振并提高了低速时转子位置估算精度。建立新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制调速系统并进行仿真和实验测试。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 自减速永磁轮毂电机 直接转矩控制 磁链自适应 滑模观测器 无传感器控制

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