基于卡尔曼滤波器的无传感器矢量控制

永磁同步电动机因具有运行性能好、功率密度和效率高等特点，在生产和理论研究中得到广泛应用。在电动机应用领域中，拖动控制系统的可靠性极其重要，无位置传感器永磁同步电动机控制是电机拖动技术领域的一个热点。本文主要研究了永磁同步电动机（IPMSM）的无速度和位置传感器矢量控制。提出了基于卡尔曼滤波器无位置传感器的永磁同步电动机的转子位置和转速估计的方法。     

内置式永磁同步电动机无传感器速度控制和转子初始位置估计方法的应用及实验研究

针对内置式永磁同步电动机传动提出了一种新的无速度传感器控制和转子初始位置估计方法.在内置式永磁同步电动机旋转过程中,采用扩展卡尔曼滤波方法,仅需测量电机定子的电压和电流,便可得到转速和转子位置的估计值.对内置式永磁同步电动机,采用扩展卡尔曼滤波方法的主要困难在于在静止坐标系中其动态模型的复杂性.由于磁路的不对称性,在静止坐标系中建内置式永磁同步电动机的模型比建表面式永磁同步电动机模型更复杂.在无传感器的传动系统中,电机的起动过程是一个问题,因为在起动之前没有任何信息可以获得.转子初始位置估计是在电机静止时,在瞬间对定子绕组施加合适的电压脉冲序列,通过测量峰值电流获得转子位置信息.利用磁饱和效应对凸极性的影响来区分南北磁极.给出基于浮点数字信号处理器TMS320C31平台得到的内置式永磁同步电动机实验结果.     

永磁同步电机全速度无位置传感器控制策略分析与应用

分析了无位置传感器低、高速段的控制策略及其稳定性,针对高速段稳定性,提出了一种可适用于全速度段的永磁电机无位置传感器控制策略,并对中高速算法系统的稳定性进行了分析。该控制策略已应用在永磁直驱车辆上,通过各项性能考核试验表现优异,证明了其有效性。     

开关磁阻电机无位置传感器控制的研究

概述了开关磁阻电机位置检测技术的研究现状,对现有的无位置传感器控制方法进行了综述,并且着重介绍了利用FM技术获得转子位置信号的方法,试验波形验证了该方法的可行性。     

基于磁链关系函数判断无刷电机转子位置的方法

为了扩展无位置传感器无刷直流电动机（BLDCM）间接位置检测方案的适用速度范围．在电机采用三相六拍两两导通的条件下，基于对磁链相关函数的分析，提出了一种简化的磁链关系函数法。根据电机的数学模型和磁链关系函数，对电机本体和检测算法建模仿真。仿真结果表明该算法能在低、高速时准确检测BLDCM的换相位置。     

基于无位置传感器的永磁同步电机带速度重新投入控制算法研究

永磁同步电机采用永磁体励磁,只要其旋转就会在电机端产生反电势。根据永磁同步电机的该特点及轨道交通对牵引系统带速度重新投入功能的需求,文章提出了两种基于无位置传感器的永磁同步电机带速度重新投入控制算法,详细推导了其理论基础,并给出了实现方法,并且对第二种控制算法进行了试验验证。     

永磁同步电机无位置传感器控制技术在天津地铁的应用研究

介绍了轨道交通领域永磁牵引系统采用无位置传感器控制技术的必要性,概述了基于永磁电机电磁关系的位置估计方法,对比了有位置传感器与无位置传感器控制技术下的性能指标。数据证明,无位置传感器技术可以完全替代有位置传感器。地面试验和装车试验表明,无位置传感器控制技术能完全满足地铁运行需求。     

考虑电机凸极效应的永磁同步风力发电机滑模位置观测器

分析了直驱式永磁同步风力发电系统（D-PMSG）用内置式永磁同步电机的数学模型,通过进行数学变形,提出了一种适用于内置式永磁同步电机的新的滑模位置观测器模型。该模型只与交轴电感有关,而与直轴电感无关。并且采用双滤波器串联的方式提取反电动势信息,可以实时测量不同转速下的滤波器相移,用于角度补偿。仿真与实验验证了控制策略的有效性。     

开关磁阻电动机启动研究

针对有位置传感器的开关磁阻电机驱动系统的启动可能失败的问题，分析了其原因，并给出了解决方法。试验结果表明该方法行之有效，能保证电机的启动。     

新型永磁同步电动机离线电感测量方法

提出了一种永磁同步电动机电感离线测量新方法,通过对电机电压、电流和转子位置进行同步实时采样,并将所采集的电压和电流信息进行傅立叶变换,提取其基波信息;利用永磁同步电机电压稳态数学模型推导出电机电感计算公式,并利用Matlab软件离线计算电感,将电感计算值代入转矩方程计算。通过转矩计算值与实际测量值的比较,验证了本方案的有效性。     

广州地铁网络化运营运能提升综合研究与实践

从广州地铁线网运营现状出发,分析既有运输组织存在的停站时间长、区间运行速度偏低、旅行速度低、折返能力不足等制约运输能力提升的瓶颈与问题。针对现状运营存在的问题,在压缩停站时间方面提出设备响应速度优化、压缩司机安全确认时间、站台客流组织优化等措施;在压缩区间运行时间方面提出提高区间运行速度、降低曲线限速、减少运行图冗余等措施;在提高折返能力方面提出压缩折返车站停站时间、提高道岔侧向通过速度及合理选用折返线配线形式等措施。从理论上分析验证综合运能提升措施的实施效果,经分析得出:客流压力较大的3、5号线车站追踪能力、区间追踪能力及折返能力,采用相应措施优化后可满足正线最小行车密度2 min的要求。     

基于高频信号注入法辨识转速在异步电动机无速度传感器控制系统中的应用

对零低速区域速度的有效辨识是异步电动机无速度传感器控制的一个重要课题.高频信号注入法的提出为实现异步电机在零低速区域的无速度传感器控制提供了很好的解决思路,通过高频信号的注入在异步电动机内产生高频现象,针对不同的现象配合滤波器的设计可达到转速辨识的目的.文中介绍了应用高频信号注入辨识转速的主要方法,以便进一步研究利用,更好地实现无速度传感器技术在电机牵引控制领域的应用.     

中低速磁浮桥梁结构设计与试验研究

对中低速磁悬浮轨道梁设计和试验进行系统阐述。研究表明:中低速磁悬浮轨道梁适宜采用单箱单室后张预应力混凝土简支梁,强度计算不是轨道梁的控制因素,但是截面扭矩很大;刚度和动力性能成为中低速磁悬浮轨道梁的设计控制因素,通过试验,给出刚度和自振频率限值。专门研制的拉力调高钢支座能保证轨道梁横向稳定,预制架设方法是最适宜的施工方法。     

自动化驼峰间隔制动位短轻车控速程序改进

采用T.JK非重力式减速器作为调速工具的自动化驼峰,在间隔制动位对短轻车进行速度控制时,由于采用＂闯口＂式控制模式,容易造成低速出口。为此对速度控制方式提出了＂适度放入＂的改进方法,并在怀化南驼峰控制系统进行了实施,提高了系统对短轻车的控制精度。     

开关磁阻发电机在风力发电系统的应用

对开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,简称SRG)在风力发电系统的应用进行了分析研究,重点分析了适用于风电场合的功率变流器、拓扑结构及合适的控制策略。利用功率变流器励磁,SRG可运行在很宽的转速范围内,有良好的调速性能。SRG作为飞机的启动/发电装置在高转速运行区域已经得到了成功应用,但在低中速运行区域的研究尚处于起步阶段。为了能对SRG的控制策略进行优化设计,建立了SRG系统仿真模型,并通过改变参数对系统的特性进行了研究。     

运行速度对列车火灾温度分布影响的大涡模拟与分析

以某列车车厢实际尺寸为依据,采用美国NIST开发的大涡模拟软件FDS建立列车火灾模型,以列车运行速度为变量,进行列车火灾数值模拟与分析,重点分析了典型低速和典型高速时的温度场分布情况。结果表明,列车运行速度在120km/h以下时,车厢内的平均温度在240℃以下,最高温在车厢外表面;运行速度在120km/h以上时,列车速度越高,车厢内的平均温度越高。     

中低速磁悬浮交通的安全管理体系初探

通过与其他城市轨道交通方式的比较,指出中低速磁悬浮交通是一种理想的城市交通方式。在分析中低速磁悬浮交通的特殊性和安全管理影响的基础上,根据控制论的理论与方法,提出中低速磁悬浮安全管理体系的架构与功能,强调必须采用以信息系统为核心的安全管理模式．     

我国铁路旅客列车运营速度变化历程

回顾了我国铁路旅客列车运营速度从低速到高速的速度变化历程;介绍了为提高旅客列车运营速度,我国铁路部门所开展的一系列研究、试验、运营等工作情况;对部分客车和动车组的技术特点进行了阐述。     

全速域异步电动机的改进型直接转矩控制

为了克服直接转矩控制在低速区的种种不足,改进型直接转矩控制被应用到大功率牵引传动系统的低速区。本文介绍了改进型直接转矩控制的基本原理,加入弱磁控制算法,同时采用一种适合工程应用的空间电压矢量PWM（SVPWM）过调制算法,将改进型直接转矩控制扩展到全速度范围。通过对此方案的实验验证,表明全速度范围异步电机转矩控制方案是可行的,系统具有良好的动静态性能,在具有较高开关频率的中小功率应用场合有着非常好的应用前景。