检索结果-内蒙古大学图书馆

控制工程 2013年第6期20卷 1018-1022页

作者：黄守道邓超郑涛伍倩倩湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 南车株洲电机有限公司湖南株洲412001

在分析直驱永磁同步风力发电机数学模型的基础上,提出了基于滑模观测器(sliding mode observer,SMO)进行转子位置和速度估测的矢量控制方法,并对传统滑模观测器性能进行了改进:利用饱和函数替换不连续的开关函数,以削弱滑模观测器固有... 详细信息

在分析直驱永磁同步风力发电机数学模型的基础上,提出了基于滑模观测器(sliding mode observer,SMO)进行转子位置和速度估测的矢量控制方法,并对传统滑模观测器性能进行了改进:利用饱和函数替换不连续的开关函数,以削弱滑模观测器固有的抖振缺陷;另外,针对传统方法选用低通滤波器提取连续信号造成相位延迟的问题,构建出反电势观测器取代低通滤波器直接提取反电势信号,省略了相位补偿环节,改善了估测精度。通过对比仿真分析,证明该系统能准确估算转子位置和转速,有效削弱了抖振的影响,具有良好的动、静态性能。并进一步在实验室7.5 kw模拟实验平台上对此方案的可行性和有效性进行了验证,研究结果为直驱永磁风电系统无速度传感器的工程应用提供了有一定理论指导价值的参考。

关键词：直驱永磁风力发电机改进型滑模观测器饱和函数反电势观测器

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基于改进型滑模观测器的PMSM矢量控制

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电气自动化 2016年第3期38卷 11-13页

作者：张旭陈哲大庆油田储运销售分公司北油库黑龙江大庆163159 大庆油田储运销售分公司技术服务中心黑龙江大庆163453

在无传感器矢量控制条件下,设计了基于滑模观测器的永磁同步电机的矢量控制,通过估算出转子位置和转速从而省去了硬件传感器。针对滑模观测器中"抖振"的这一问题提出了将双曲正切函数替换原有的开关函数形成改进,同时结合归... 详细信息

在无传感器矢量控制条件下,设计了基于滑模观测器的永磁同步电机的矢量控制,通过估算出转子位置和转速从而省去了硬件传感器。针对滑模观测器中"抖振"的这一问题提出了将双曲正切函数替换原有的开关函数形成改进,同时结合归一化处理的锁相环节,进而提高了系统的估计精度。最后通过仿真证明了改进型滑模观测器的良好动态性能,并且得出滑模观测器更适用于高转速的环境中。

关键词：永磁同步电机改进型滑模观测器锁相环归一化 MATLAB仿真

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基于改进型滑模观测器的飞轮储能系统控制方法

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江西建材 2017年第20期 297-298页

作者：温海平盾石磁能科技有限责任公司河北唐山063020

在改进型滑模的观测器使用的时候,我们会很容易发现对于很多模型观念测器来说,他们的飞轮储能系统的控制是存在一定的难度的,所以在对系统进行优化的时候,就需要对系统的控制方法进行改造和提升,从而提高他的质量和施工的速度。本文主... 详细信息

在改进型滑模的观测器使用的时候,我们会很容易发现对于很多模型观念测器来说,他们的飞轮储能系统的控制是存在一定的难度的,所以在对系统进行优化的时候,就需要对系统的控制方法进行改造和提升,从而提高他的质量和施工的速度。本文主要探讨的就是在飞轮的储能的系统中的控制方法,从而提高这些工具的发展速度。推动这个行业的发展,从而带动经济的整体发展。

关键词：改进型滑模观测器飞轮储能系统

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制导火箭弹一维稳定平台控制系统设计与分析

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兵器装备工程学报 2021年第10期42卷 53-59页

作者：杨煜赵河明彭志凌夏禹王英中北大学机电工程学院太原030051

针对制导火箭弹在飞行过程中产生的旋转速度会对惯性测量单元产生影响从而影响命中精度,且传统的多传感器反馈系统在高速运转中可能会失效,研究了一种新型制导火箭弹一维稳定平台控制系统。系统由控制模块、驱动器、位置传感器与舵机组... 详细信息

针对制导火箭弹在飞行过程中产生的旋转速度会对惯性测量单元产生影响从而影响命中精度,且传统的多传感器反馈系统在高速运转中可能会失效,研究了一种新型制导火箭弹一维稳定平台控制系统。系统由控制模块、驱动器、位置传感器与舵机组成。其中制导火箭弹舵机分为上舵机、横舵机与下舵机。对上舵机与横舵机选用凸极型永磁同步电机,下舵机选用绕线转子型永磁同步电机。对3个永磁同步电机分别采用改进型滑模观测器、高频脉振电压信号注入法与模型参考自适应法的无速度传感器矢量控制方法。模型仿真结果表明,所设计的一维稳定平台控制系统能够准确估算电机转子位置与转速且运行平稳、精度高、鲁棒性高,所使用的3种控制方法相互补充,控制精度更为精准,最后验证在高中低速下系统的控制性能较高,为实际制导火箭弹一维稳定平台控制系统的研制提供一种新型设计思路。

关键词：制导火箭弹惯性测量单元一维稳定平台控制系统永磁同步电机改进型滑模观测器高频脉振电压信号注入法模型参考自适应法

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轴向磁通高速磁阻电机无位置传感器控制系统研究

轴向磁通高速磁阻电机无位置传感器控制系统研究

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作者：衡子安沈阳工业大学

学位级别：硕士

轴向磁通高速磁阻电机(Axial Flux High Speed Reluctance Motor,简称AFHSRM)在结构与原理上与开关磁阻电机类似,定转子结构均由硅钢片叠加而成,定子齿集中缠绕绕组,转子上无永磁体、无绕组结构。与永磁高速电机相比,转子机械强度更高,... 详细信息

轴向磁通高速磁阻电机(Axial Flux High Speed Reluctance Motor,简称AFHSRM)在结构与原理上与开关磁阻电机类似,定转子结构均由硅钢片叠加而成,定子齿集中缠绕绕组,转子上无永磁体、无绕组结构。与永磁高速电机相比,转子机械强度更高,涡流损耗更少,AFHSRM是一种可靠性高、成本低、能够适应高温等恶劣环境的新型高速电机。但其电机系统中的位置传感器不仅增加了成本,更降低了整个电机系统的可靠性,限制了电机在特殊领域的应用。为有效的解决该问题,本文深入研究了AFHSRM无位置传感器控制技术。首先,本文详细介绍了AFHSRM结构及工作原理,推导了电机电压回路、机械运动等数学模型。对基本控制方式电流斩波控制、电压斩波控制、角度位置控制进行介绍。运用三维有限元方法对AFHSRM本体进行仿真分析,得到磁链、电磁转矩等相关数据,为搭建电机非线性模型和滑模观测器提供数据支撑。为深入研究无位置传感器控制技术奠定了基础。其次,为实现AFHSRM无位置传感器控制系统,本文深入学习了滑模观测器法,使用sigmoid函数来代替传统的开关函数,构建了改进型滑模观测器,有效的减小了系统抖振,提高观测精度。为证明本文研究的滑模观测器法的优越性,本文也对简化磁链法和脉冲注入法进行了学习与研究。在Matlab/simulink软件中搭建了三种无位置传感器控制方法的仿真模型,并对比了转速、转矩、转子位置等仿真数据,仿真结果表明基于改进型滑模观测器的无位置传感器控制方法具有较强的抗干扰能力,提高了电机的动态性能,减小了AFHSRM强非线性磁特性对控制精度的影响。因此,选择此方法对AFHSRM进行无位置传感器控制。最终,搭建以TMS320F28335为核心的控制器和以IKCM30F60GA为核心功率变换器的硬件控制平台,并完成所需程序的编译。对样机进行实验,实验结果进一步验证了本文设计的基于改进型滑模观测器的无位置传感器控制系统的正确性与可行性。

关键词：轴向磁通高速磁阻电机无位置传感器控制改进型滑模观测器简化磁链法脉冲注入法

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永磁同步电机无位置传感器全速域控制策略研究

永磁同步电机无位置传感器全速域控制策略研究

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作者：任连新华南理工大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(PMSM)凭借高效率、高功率因数、高功率密度、低温升等优点,已广泛应用于工业控制、航空、家电等诸领域中。高性能的永磁同步电机控制系统往往依赖实时的转子位置信息,利用传感器获取位置信息是当前最通用的方式,但传感器... 详细信息

永磁同步电机(PMSM)凭借高效率、高功率因数、高功率密度、低温升等优点,已广泛应用于工业控制、航空、家电等诸领域中。高性能的永磁同步电机控制系统往往依赖实时的转子位置信息,利用传感器获取位置信息是当前最通用的方式,但传感器的存在增加了系统成本、体积以及降低了系统的可靠性,使得控制系统应用场合受限。近年来无位置传感器控制技术已广泛应用在家电、高端装备制造等领域,控制系统根据内部物理关系实时反馈位置信息,克服了使用机械传感器给系统带来的缺陷,扩大了永磁同步电动机在一些特殊场合的应用范围。如何进一步提高无位置传感器控制技术,应用于一些高性能场合是目前电机控制方面研究热点。本文以表贴式电机为研究对象,对电机初始位置辨识、全速域范围运行控制策略等方面展开研究。首先,本文简单介绍了永磁同步电机结构、物理特性,通过数学建模分析了永磁同步电机物理量之间的关系及矢量控制算法,并搭建了无位置传感器控制系统为后续研究无位置传感器控制策略奠定了实践基础。然后,本文针对转子初始位置辨识采用一种带有退磁效应的有序电压脉冲注入的方法,基于响应电流差值与电角度之间的关系得出转子位置信息,该方式解决了初始位置定位过程中转子转动的问题。针对永磁同步电机无位置传感器低速运行,本文以高频方波电压注入直轴的方式,采用一阶滑动平均滤波提取高频响应电流包络线,然后利用锁相环提取位置信息。高频注入法对死区等非线性因素不敏感,信号处理简单,位置观测精度高。对于无位置传感器中高速运行,本文针对传统滑模观测器存在的相位滞后和固有抖振等问题,提出了一种以反电动势误差作为滑模输出的改进型滑模观测器。该方法基于比例积分滑模面、饱和函数、指数趋近率的组合控制律构建电流观测器,采用反电动观测器提取反电动势信号,并引入锁相环来实现位置检测。最后,本文以速度、角度加权平均的方式实现低速高频方波注入到中高速滑模观测器的平滑切换,进而实现永磁同步电机无位置传感器全速域控制。结合全速域范围运行无位置传感器控制理论,本文搭建了仿真分析模型,系统地建立了无位置传感器控制系统策略。设计并搭建了基于DSP+FPGA的系统软硬件平台,并进行了相关实验验证,实验结果证明了本文无位置传感器控制算法的有效性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制初始位置辨识高频方波注入改进型滑模观测器

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基于无传感器的PMSM观测器矢量控制策略研究

基于无传感器的PMSM观测器矢量控制策略研究

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作者：张旭东北石油大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(PMSM)具有结构简单、价格经济、制造工艺精简,故障出现的概率较低优势,所以在工业领域中发展前景广阔。但由于依赖于传感器检测转子位置和电机转速,而带传感器的控制系统很难避免电机在运行过程中内部温度升高以及硬件消... 详细信息

永磁同步电机(PMSM)具有结构简单、价格经济、制造工艺精简,故障出现的概率较低优势,所以在工业领域中发展前景广阔。但由于依赖于传感器检测转子位置和电机转速,而带传感器的控制系统很难避免电机在运行过程中内部温度升高以及硬件消耗带来的不便。因此在矢量控制条件下利用无传感器技术对PMSM控制策略研究就是本文主要研究内容。首先,本文在选用的在无传感器矢量控制条件下,设计了基于滑模观测器的永磁同步电机的矢量控制,通过估算出转子位置和转速从而省去了硬件传感器。滑模变结构中存在的“抖振”在滑模观测器中依然存在,针对这一难题提出了将双曲正切函数替换原有的开关函数形成改进,同时结合归一化处理的锁相环节,进而提高了系统的估计精度。最后通过仿真证明了改进型滑模观测器的良好动态性能,并且得出滑模观测器更适用于高转速的环境中。另外,针对在矢量控制下电机的速度环通常采用的是传统的PI控制这一特点,但PI控制存在一定的不足,提出了采用扩张状态观测器的方法,而扩张状态观测器又是自抗扰控制(ADRC)的核心部分,所以将自抗扰控制器代替原有的PI控制,通过对ADRC与PI控制的对比仿真,证明了ADRC响应速度更快、抗干扰能力更强的控制效果。最后,针对ADRC过程当中具有参数较多这一不足,对ADRC进行线性化处理,与此同时为了得到更好的控制精度,在控制对象前引入了一个改进的fal函数滤波。进一步地通过计算出永磁同步电机的时间尺度,以及通过相应的函数关系计算出ADRC的参数,达到对具有不同内部参数的永磁同步电机进行自抗扰的控制效果。仿真结果可以看出改进后参数变量变少的情况下,仍然保持着ADRC原有的控制精度、响应速率以及强抗干扰能力。

关键词：永磁同步电机(PMSM) 矢量控制无传感器技术改进型滑模观测器改进型ADRC

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无位置传感器永磁同步电动机DTC技术的研究

无位置传感器永磁同步电动机DTC技术的研究

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作者：黄岗中南大学

学位级别：硕士

永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)以其功率密度高、功率因数高、效率高、转子发热小、过载能力强等诸多优点被广泛地应用到电动汽车、铁道与城市轨道交通、新能源开发与利用等领域。PMSM的应用将会更加之... 详细信息

永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)以其功率密度高、功率因数高、效率高、转子发热小、过载能力强等诸多优点被广泛地应用到电动汽车、铁道与城市轨道交通、新能源开发与利用等领域。PMSM的应用将会更加之广泛。直接转矩控制技术具有结构简单、转矩响应快、鲁棒性好等优点。且在电动机起动时,对转子初始位置角的精度要求较低。将之与PMSM的无位置传感器技术结合起来,可以有效地弥补无位置传感器技术在电动机低速时估计误差大、难以起动的缺点。本文首先对PMSM传统的直接转矩控制和基于PI调节器的直接转矩控制进行了理论推导,建立了相应的Matlab仿真模型。仿真结果表明基于PI调节器的直接转矩控制有效地降低了PMSM的转矩和磁链脉动,提高了系统对PMSM的控制性能。接着推导了基于PMSM传统滑模观测器的数学模型,分析了其优缺点。基于传统滑模观测器的数学模型,建立了改进型滑模观测器的数学模型。改进型滑模观测器有效地减弱了传统滑模观测器中的抖动问题,降低了系统干扰对估计转速和转子位置角的影响,进一步增强了系统的鲁棒性,提高了系统的控制性能,特别是PMSM低速区的控制性能。仿真结果验证了基于改进型滑模观测器的PMSM无位置传感器控制技术的可行性和有效性。最后本文搭建了一台基于DSP28335和FPGA的双级矩阵变换器实验平台,完成了基于PI调节器的PMSM直接转矩控制和基于改进型滑模观测器的PMSM无位置传感器控制的实验研究。实验结果进一步验证了基于改进型滑模观测器的PMSM无位置传感器控制和基于PI调节器的PMSM直接转矩控制的可行性和有效性。

关键词：永磁同步电动机无位置传感器控制直接转矩控制滑模观测器改进型滑模观测器

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基于改进型SMO的PMSM无传感器鲁棒控制方法

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广西科技大学学报 2022年第2期33卷 48-53,68页

作者：王丽高远袁海英广西科技大学电气电子与计算机科学学院广西柳州545616 广西汽车零部件与整车技术重点实验室(广西科技大学) 广西柳州545006

为提高永磁同步电机无传感器控制系统的控制性能和抗干扰能力,提出一种改进型滑模观测器无传感器鲁棒控制方法。该方法引入双曲正切函数替代传统滑模观测器的开关函数,并采用锁相环技术对转子状态信息进行提取,以削弱观测器的抖振效应... 详细信息

为提高永磁同步电机无传感器控制系统的控制性能和抗干扰能力,提出一种改进型滑模观测器无传感器鲁棒控制方法。该方法引入双曲正切函数替代传统滑模观测器的开关函数,并采用锁相环技术对转子状态信息进行提取,以削弱观测器的抖振效应和提高转子状态估计精度;为抑制转子状态估计误差和不同负载工况等干扰,提高无传感器控制系统的整体性能,设计速度环自抗扰控制器来替代传统的PI调节器。控制系统仿真结果表明:相比传统方法,该方法不仅能有效抑制抖振,提高转子状态的估算精度,而且进一步提高了电机无传感器转速跟踪控制的性能和鲁棒性。

关键词：永磁同步电机改进型滑模观测器自抗扰控制鲁棒性估计精度

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基于无位置传感器的永磁同步电机控制技术研究

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导航定位与授时 2020年第4期7卷 102-109页

作者：张紫君熊官送曹东海北京自动化控制设备研究所

永磁同步电机在应用中通常需要位置传感器,但是位置传感器的使用不仅增加了系统成本,而且增大了电机体积,限制了其应用场合,因此研究无位置传感器的电机控制技术具有重要意义。滑模观测器可以对永磁同步电机的转子位置和速度进行估算,... 详细信息

永磁同步电机在应用中通常需要位置传感器,但是位置传感器的使用不仅增加了系统成本,而且增大了电机体积,限制了其应用场合,因此研究无位置传感器的电机控制技术具有重要意义。滑模观测器可以对永磁同步电机的转子位置和速度进行估算,但是传统的滑模观测器常采用含有符号函数的切换方式,在快速切换的同时容易产生抖振现象。为减小抖振并提高系统的稳定性,采用改进型滑模观测器对转子位置和速度进行估算,并将估算的速度和位置信息反馈给控制系统实现系统的闭环控制。最后通过半实物仿真平台对控制算法进行实时仿真,验证了方案的有效性和正确性。

关键词：永磁同步电机改进型滑模观测器无位置传感器实时仿真

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