具有参数辨识的船舶永磁同步推进电机无位置传感器控制 被引量：14

1

作者 陈再发 刘彦呈 卢亨宇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期53-61,共9页

针对船舶永磁同步推进电机的无位置传感器控制需对电机参数进行修正以实现精确控制的问题,将模型参考自适应法用于永磁同步电机参数的在线辨识,运用龙格-库塔方法建立满秩的可调模型,基于Popov的超稳定性定理推导了自适应控制律,通过逐... 针对船舶永磁同步推进电机的无位置传感器控制需对电机参数进行修正以实现精确控制的问题,将模型参考自适应法用于永磁同步电机参数的在线辨识,运用龙格-库塔方法建立满秩的可调模型,基于Popov的超稳定性定理推导了自适应控制律,通过逐步识别完成了电阻以及电感参数的辨识,识别出的参数通过低通滤波器进行高频谐波过滤获取精准电机参数,将滤波后的电机实际参数用于算法反馈实现电机模型动态更新。软件仿真和实物平台均验证了MRAS参数在线辨识算法可以准确、有效地辨识出电机实际定子电阻和电感,具有参数辨识的船舶永磁推进电机无位置传感器矢量控制方案可行有效。 展开更多

关键词 船舶永磁同步电机 模型参考自适应 参数辨识 无位置传感器

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船舶永磁同步电机全转速范围无位置传感器控制 被引量：11

2

作者 陈再发 刘彦呈 卢亨宇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期58-67,共10页

针对单一的无位置传感器技术无法有效控制船舶永磁同步推进电机的问题,给出了一种可在全转速区域实现混合无位置传感器控制的策略,分析了传统反电动势法(back electromotive force,BEMF)的缺陷,提出了一种改进的带补偿校正的BEMF,并将... 针对单一的无位置传感器技术无法有效控制船舶永磁同步推进电机的问题,给出了一种可在全转速区域实现混合无位置传感器控制的策略,分析了传统反电动势法(back electromotive force,BEMF)的缺陷,提出了一种改进的带补偿校正的BEMF,并将流频比(I/F)控制策略应用于解决BEMF不能在零速和低速下使用的问题,为了保证开环起动的带载能力和可靠性,增加了转子预定位算法,最后,提出了一种融合过渡方案来解决2种算法之间的切换问题。仿真和实验结果表明,该算法提高了永磁同步电动机转子位置和转速估计的精度,解决了船舶电力推进永磁同步电机全转速范围无法实现无位置传感器控制的难题。 展开更多

关键词 船舶永磁同步电机 无位置传感器 反电动势积分法 I/F控制

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船舶氢储直流电力推进系统控制器转速环带宽设计方法 被引量：3

3

作者 宋武健 王国玲 +2 位作者 罗成汉 李振宇 许顺孝 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期260-268,共9页

[目的]旨在研究船舶氢储直流电力推进系统中氢燃料电池外特性较软、动态特性不佳、系统稳定性易受推进负载影响的问题。[方法]首先,分析氢燃料电池的输出外特性和船舶电力推进系统的负载特性;然后,搭建系统的船-机-桨模型与永磁同步推... [目的]旨在研究船舶氢储直流电力推进系统中氢燃料电池外特性较软、动态特性不佳、系统稳定性易受推进负载影响的问题。[方法]首先,分析氢燃料电池的输出外特性和船舶电力推进系统的负载特性;然后,搭建系统的船-机-桨模型与永磁同步推进电机(PMSM)驱动控制系统频域模型,再结合氢燃料电池外特性与螺旋桨负载特性,提出一种基于转速环带宽的控制器参数设计方法;最后,根据某母船参数搭建氢储直流电力推进系统的硬件在环实验平台对所提方法的准确性予以验证。[结果]实验结果表明,采用所提转速环带宽设计方法时电机的转速响应无超调,在发生负载转矩扰动时电机的转速波动减少了5 r/min。[结论]该方法可提升船舶氢储直流电力推进系统的综合特性,且易于工程实现。 展开更多

关键词 船舶电力推进 氢燃料电池 永磁同步电机 螺旋桨 转速环带宽

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船舶推进永磁同步电机参数在线辨识方法研究 被引量：7

4

作者 陈再发 刘彦呈 卢亨宇 《电机与控制应用》 2018年第10期66-72,共7页

永磁同步电机(PMSM)因其优良的转矩特性和宽广的调速范围而广泛应用于船舶电力推进领域。无位置传感器控制是系统可靠运行的重要保障。然而由于温度变化、磁场饱和效应和磁路交叉耦合作用,电机参数会随运行工况而发生变化,因此实时掌握P... 永磁同步电机(PMSM)因其优良的转矩特性和宽广的调速范围而广泛应用于船舶电力推进领域。无位置传感器控制是系统可靠运行的重要保障。然而由于温度变化、磁场饱和效应和磁路交叉耦合作用,电机参数会随运行工况而发生变化,因此实时掌握PMSM运行参数是决定系统控制质量的重要保障。针对以上问题,将模型参考自适应法用于PMSM参数的在线辨识,运用Runge-Kutta方法建立满秩可调模型,依据Popov超稳定性定理推导出自适应律,最后利用搭建的试验测试平台进行算法的试验验证。仿真和试验结果表明提出的在线参数辨识算法可以准确、实时地辨识出电机参数。 展开更多

关键词 船舶永磁同步电机 无位置传感器控制 参数辨识 模型参考自适应系统

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基于SOGI的船用永磁同步电机谐波电流抑制方法

5

作者 李凯峰 《中国高新科技》 2024年第2期125-128,共4页

文章针对船用永磁同步电机中存在的谐波电流问题,提出了一种基于SOGI的谐波电流抑制方法。该方法通过对电网电流进行SOGI变换,得到了电流中的谐波分量,并采用PI控制器对谐波电流进行补偿。最后,通过仿真和实验验证了该方法的有效性和优... 文章针对船用永磁同步电机中存在的谐波电流问题,提出了一种基于SOGI的谐波电流抑制方法。该方法通过对电网电流进行SOGI变换,得到了电流中的谐波分量,并采用PI控制器对谐波电流进行补偿。最后,通过仿真和实验验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 SOGI 船用永磁同步电机 谐波电流 PI控制器 仿真 实验

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一种基于转矩扰动观测器+重复控制的船舶永磁同步电机矢量控制技术 被引量：4

6

作者 刘向辰 《电机与控制应用》 2020年第5期33-38,共6页

船舶永磁同步电机(PMSM)在海洋复杂环境下运行时,容易受到转矩扰动,严重影响电机的控制性能,这一问题在PMSM中低速运行时更为明显。针对这一问题,提出一种基于转矩扰动观测器+重复控制的PMSM矢量控制方案。设计了一个基于转子位置的转... 船舶永磁同步电机(PMSM)在海洋复杂环境下运行时,容易受到转矩扰动,严重影响电机的控制性能,这一问题在PMSM中低速运行时更为明显。针对这一问题,提出一种基于转矩扰动观测器+重复控制的PMSM矢量控制方案。设计了一个基于转子位置的转矩扰动观测器,用于估测PMSM扰动转矩,并在此基础上结合重复控制的思想,周期性地补偿并缩小由扰动转矩而产生的误差。通过MATLAB/Simulink仿真和试验,验证了该方案具有较强的抗转矩扰动能力和较好的调速性能。 展开更多

关键词 船舶永磁同步电机 转矩扰动观测器 重复控制 矢量控制

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相电流测量误差补偿在船舶永磁同步电机无位置传感器控制中的应用 被引量：3

7

作者 陈再发 刘彦呈 朱鹏莅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A02期411-419,共9页

永磁同步电机(PMSM)因其优异的转矩特性和宽广的调速范围而广泛运用于船舶电力推进领域,无位置传感器控制是系统可靠运行的重要保障,然而定子相电流的测量误差将会导致转速、转矩脉动以及转子位置估算偏差。针对以上问题,探讨测量误差... 永磁同步电机(PMSM)因其优异的转矩特性和宽广的调速范围而广泛运用于船舶电力推进领域,无位置传感器控制是系统可靠运行的重要保障,然而定子相电流的测量误差将会导致转速、转矩脉动以及转子位置估算偏差。针对以上问题,探讨测量误差产生的原理以及对电机调速系统性能的影响,得出偏移误差和增益误差分别会引起转矩、转速在f_e、2f_e处脉振的结论。基于上述分析,提出一种消除q轴电流测量误差的补偿策略,通过计算f_e、2f_e处转速脉动分量,然后反向计算获取测量误差Δi_q,以此进行误差补偿获取真实q轴电流,消除测量误差对电机转矩的干扰。仿真和实验结果表明提出的相电流测量误差补偿策略能够明显降低永磁同步电机转矩和转速的周期性脉动,提高了船舶永磁同步电机无位置传感器控制精度。 展开更多

关键词 船舶永磁同步电机 相电流 测量误差 误差补偿 无位置传感器控制

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船舶永磁同步电机直接转矩控制机制研究 被引量：2

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作者 莫莉萍 叶勇 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第18期70-72,共3页

直接转矩控制是船舶永磁同步电机调速系统的关键技术,船舶永磁同步电机调速系统具有非线性等变化,当前船舶永磁同步电机直接转矩控制存在控制不精确、转速超调量大等缺陷。为了提高船舶永磁同步电机直接转矩控制效果,设计了基于小波神... 直接转矩控制是船舶永磁同步电机调速系统的关键技术,船舶永磁同步电机调速系统具有非线性等变化,当前船舶永磁同步电机直接转矩控制存在控制不精确、转速超调量大等缺陷。为了提高船舶永磁同步电机直接转矩控制效果,设计了基于小波神经网络的船舶永磁同步电机直接转矩控制机制。首先分析当前船舶永磁同步电机直接转矩控制进展,建立船舶永磁同步电机直接转矩控制的数学模型,然后采用小波神经网络和PID相融合的船舶永磁同步电机直接转矩控制机制,最后采用Simulink软件建立船舶永磁同步电机直接转矩控制仿真平台。仿真测试结果表明,本文机制减少了船舶永磁同步电机直接转矩控制误差,船舶永磁同步电机转速超调量几乎为0,使船舶永磁同步电机调速系统具备更好的稳态性能,控制效果要明显优于其他船舶永磁同步电机直接转矩控制机制。 展开更多

关键词 船舶永磁同步电机 调速系统 直接转矩 控制机制 超调量

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永磁同步电机开路故障容错补偿控制 被引量：2

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作者 白洪芬 朱景伟 秦俊峰 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期55-62,共8页

基于磁动势不变原则的故障容错补偿控制策略,在研究正常情况下船用永磁同步电机磁动势数学模型的基础上,建立了一相开路故障下磁动势数学模型。在电机发生一相开路故障时,通过改变其余无故障两相电流的大小和夹角,以保证故障前后电机的... 基于磁动势不变原则的故障容错补偿控制策略,在研究正常情况下船用永磁同步电机磁动势数学模型的基础上,建立了一相开路故障下磁动势数学模型。在电机发生一相开路故障时,通过改变其余无故障两相电流的大小和夹角,以保证故障前后电机的合成磁动势不变,进而使得空间电压矢量脉宽调制控制策略在电机控制中仍适用。结合船舶电力推进系统模型,在MATLAB/Simulink中建立船舶电力推进系统的整体仿真模型,并对转矩、转速、电流等参数进行分析。仿真结果表明:在无故障情况下,螺旋桨模型输出转矩脉动和电机的转矩、电流、转速脉动分别约为0.85%、5.90%、6.25%、2.01%,电机运行性能良好。在一相开路故障下,若未采用容错补偿控制策略,螺旋桨对故障响应较为强烈,输出转矩脉动达到22.2%,进而导致推进电机输出转矩、电流、转速均出现较大的波动,分别约为82%、50%、33%,且电机定子磁链轨迹为不稳定的椭圆;采用基于磁动势不变原则的矢量容错补偿控制策略后,螺旋桨输出转矩会恢复到稳定值,脉动约为1.02%,推进电机也会重新稳定运行,转矩、电流及转速脉动均明显下降,分别约为6.20%、6.78%、2.22%,与无故障时的脉动范围基本相同,电机定子磁链轨迹恢复为同故障前一致的圆形。可见,采用故障容错补偿控制策略,可以保证推进电机在正常情况和一相绕组开路情况下均能正常工作,且螺旋桨负载与推进电机性能匹配良好。 展开更多

关键词 轮机工程 船舶电力推进系统 容错补偿控制 永磁同步电机 磁动势不变原则 开路故障

原文传递

矩阵式变换器在船舶电力推进系统中的仿真

10

作者 詹轲倚 高海波 杨祥国 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2015年第4期857-861,共5页

结合矩阵式变换器双空间矢量调制算法与电机矢量控制原理,对某船用永磁同步电机进行仿真研究.设计涵盖电机启动,正常运行及能量反馈各状态的实验.仿真结果表明电机转速能保持设定值,转矩响应迅速,输入侧电流总谐波畸变率符合规范要求且... 结合矩阵式变换器双空间矢量调制算法与电机矢量控制原理,对某船用永磁同步电机进行仿真研究.设计涵盖电机启动,正常运行及能量反馈各状态的实验.仿真结果表明电机转速能保持设定值,转矩响应迅速,输入侧电流总谐波畸变率符合规范要求且能实现能量反馈. 展开更多

关键词 船舶电力推进 矩阵变换器 双空间矢量调制 永磁同步电机 矢量控制 能量反馈

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基于高频注入的船用无感永磁推进电机振动控制

11

作者 宋义超 《船电技术》 2019年第12期1-5,共5页

针对采用无位置传感器的船用永磁推进同步电机,分析了逆变器非线性、相电流采样偏差和高频脉振信号对电机电磁振动的影响。为削弱位置辨识偏差中的特征谐波分量,本文引入基于内嵌凹口滤波器的位置提取算法,降低了电机低频特征振动,增强... 针对采用无位置传感器的船用永磁推进同步电机,分析了逆变器非线性、相电流采样偏差和高频脉振信号对电机电磁振动的影响。为削弱位置辨识偏差中的特征谐波分量,本文引入基于内嵌凹口滤波器的位置提取算法,降低了电机低频特征振动,增强了对高频谐波的抑制效果。最后通过仿真验证了本文理论分析的正确性和所提策略的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 高频注入 振动控制 凹口滤波器

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螺旋桨负载永磁同步电机直接转矩控制系统研究 被引量：8

12

作者 任俊杰 刘彦呈 +1 位作者 赵友涛 郭昊昊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期45-51,共7页

为了研究空间矢量调制策略对大功率永磁同步电机在螺旋桨负载特性下变频调速性能的影响,通过对直接转矩控制变频调速和螺旋桨负载特性理论的分析,结合螺旋桨敞水特性曲线,得到螺旋桨推力系数Kp和扭矩系数Km分别与进速比J之间的函数关系... 为了研究空间矢量调制策略对大功率永磁同步电机在螺旋桨负载特性下变频调速性能的影响,通过对直接转矩控制变频调速和螺旋桨负载特性理论的分析,结合螺旋桨敞水特性曲线,得到螺旋桨推力系数Kp和扭矩系数Km分别与进速比J之间的函数关系。提出了推力系数和扭矩系数的计算方法,建立了螺旋桨负载和永磁推进电机直接转矩控制的仿真模型。仿真结果表明,直接转矩控制系统中永磁推进电机转速动态响应快,转速稳定后电磁转矩与螺旋桨旋转产生的负载转矩相等。与实测电机运行数据比较可知,不同转速下仿真得到的电机转矩值与实测值相一致,验证了该模型的有效性。 展开更多

关键词 船舶电力推进 大功率永磁同步电机 螺旋桨负载特性 直接转矩控制 空间矢量调制

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直驱式六相永磁同步海流发电机的设计及仿真分析 被引量：1

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作者 陈哲 高艺菲 +1 位作者 谢卫 朱青云 《上海大中型电机》 2022年第1期6-9,14,共5页

以直驱式六相海流发电机为研究对象,介绍了其结构和设计特点。基于Ansoft RMxprt分析比较了不同六相双Y移30°绕组的极数/槽数配合的参数,设计了一台500 kW的直驱式六相永磁同步海流发电机。利用Maxwell 2D有限元软件建立电机模型,... 以直驱式六相海流发电机为研究对象,介绍了其结构和设计特点。基于Ansoft RMxprt分析比较了不同六相双Y移30°绕组的极数/槽数配合的参数,设计了一台500 kW的直驱式六相永磁同步海流发电机。利用Maxwell 2D有限元软件建立电机模型,对模型进行空载和负载情况下的仿真分析,验证了直驱式六相海流发电机的合理性。 展开更多

关键词 海流发电机 六相永磁同步电机 Ansoft RMxprt

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船用永磁同步推进电机齿槽转矩分析研究

14

作者 陈飞虎 智刚 《防爆电机》 2024年第5期22-24,45,共4页

齿槽转矩是高性能永磁同步电机设计和制造中必须考虑和解决的关键问题[1]。如何有效削弱齿槽转矩,使指标在合理的范围内,对于永磁电机的设计至关重要。现针对船用永磁同步推进电机,基于ANSYS有限元利用三种方法分析了该电机的齿槽转矩。

关键词 船用永磁同步推进电机 齿槽转矩 有限元仿真

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