PMSM全阶滑模无传感器伺服控制研究

为研究运行可靠稳定、高性能的无传感器永磁同步电机控制系统,采用全阶滑模观测器观测电机转子位置信号,并以S函数为切换函数的全阶滑模观测器观测原理取代了原始的以开关函数为切换函数的二阶滑模观测器,减少了开关函数在切换时造成的转子位置延迟现象;同时采用锁相环对电机转子的相位和频率跟踪来计算电机转子的估计转速,并将估算的转子位置信号作为三闭环的外环反馈信号,构成伺服控制系统,缓解了二阶滑模观测器的转速不平稳,克服了估算转速脉动大的困难.利用MATLAB对电机伺服系统仿真,验证了伺服控制系统的电机转速平滑稳定,转子位置波形在0~2π有规律往返,最终实现了高精度的电机转子位置和速度估计.     

舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法

为了提高舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制的精准度和稳定性,提出舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法。通过母线电流中性特征,计算母线直流稳定电流系数与输出电压均值。根据构成的双控点电路的等效阻值与电压衰减系数及母线电压的回馈功率,得到母线两端的平衡电压系数、脉宽电压与其对应的功率值,依据变频器内部滤波抑制参量,发出谐波抑制信号,抑制补偿电流发生高频次谐信号,由此完成舰船中压直流综合电力推进系统变频器对电容电压平衡状态控制、定电压与定脉冲控制与高频次谐波抑制。实验结果表明,提出的舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法精准性高、可行性强,能够显著提高舰船中压直流综合电力推进系统的稳定性。     

基于滑模控制的三电平直接转矩控制算法

磁链和转矩的估计是直接转矩控制技术的关键。本文提出了一种基于滑模控制的电压型磁链观测器,在M-T旋转坐标系下利用定子电流的实际值和观测值的误差构成滑模面,通过选择合适的在线调节参数,实现了磁链的闭环控制,弥补了传统磁链观测器中积分漂移、积分饱和以及低速区定子电阻影响等缺陷,减小了输出转矩脉动,提高了系统的鲁棒性;同时采用一种简化的三电平SVPWM算法,使得输出更加接近目标电压,降低了输出谐波分量,提高了系统的电压和功率等级。最终采用Matlab/Simulink进行仿真,通过传统直接转矩控制方案改进方案进行对比,验证了该改进方案的合理性。     

基于极值搜索的无位置传感器感永磁同步电机电感辨识研究

针对永磁同步电机无位置传感器控制下的电感辨识问题,基于二阶滑模观测器位置辨识算法,分析了电机电感参数偏差对辨识反电动势和位置辨识偏差的影响。通过引入极值搜索(ESC)算法,补偿了位置辨识偏差中的稳态直流分量,实现了无位置传感器控制下电感参数的在线辨识和最大转矩电流比控制。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。     

船舶轴带无刷双馈电机并网滑模控制策略研究

为解决船舶轴带无刷双馈电机采用PI并网控制方案时动态响应性能不理想问题,结合滑模控制技术与矢量控制技术,提出基于指数趋近律的并网滑模控制策略.在Simulink平台上,分别对理想情况、电网电压波动、电机参数摄动情况下发电机输出端电压跟踪过程和并网过渡过程进行仿真分析.实验结果表明:滑模控制并网时差额电压几乎为零,功率绕...     

改进滑模观测器在船舶电力推进PMSM无位置控制中的应用

针对船舶电力推进永磁电机中无传感器技术存在的问题,在分析电力推进船舶常用的三相永磁同步电机的数学模型的基础上,提出一种改进的变结构滑模观测器的无传感器矢量控制算法。根据观测电流与实际电流的差值重构电机的反电动势,利用开关函数和卡尔曼滤波器滤除高频干扰,从而准确估算出电机的转子位置和转速。利用MATLAB/Simulink进行仿真试验,验证该速度估计算法的正确性。     

前馈式神经网络的舰船电力电能测试与分析

为了提高舰船电力供电的稳定性和节能性,需要进行舰船电力电能的准确测试研究,提出一种基于前馈式神经网络的舰船电力电能测试分析方法。构造舰船电力电能系统测试的等效电路模型和约束参量模型,在舰船电力系统的永磁无刷谐振功率控制过程中,采用前馈式神经网络模型进行舰船电力电能测试参量的误差补偿和扰动抑制,实现舰船电力电能的测试优化。试验测试结果表明,采用该方法进行舰船电路电能测试和控制的稳定性好,抑制了电能测试的输出失真,有利于提高后期舰船电力供电系统的稳健性。     

基于Boost变换器升压的双绕组感应发电机的电磁设计

本文对一种利用Boost变换器进行最低转速输出电压升压的定子双绕组感应发电机进行了电磁设计。根据该电机具有两套定子绕组的特点,通过提高控制绕组与功率绕组的匝数比来升高控制绕组的电压,从而降低控制绕组励磁变换器电流的设计策略,同时可以省去功率侧的励磁电容器和控制侧的滤波电感,由此构成一种小电流励磁控制大电流功率输出的新型励磁控制系统。利用Boost变换器对最低转速时的输出电压进行升压调节,实现了材料利用率较高、电机安装尺寸较小等优点。     

舰船电气自动化控制的稳定性分析

舰船电气自动化控制中受到负载增益的持续性扰动因素影响,导致输出参量存在扰动误差,需要进行稳定性控制设计,提出一种基于混沌小扰动抑制的舰船电气自动化控制稳定性设计方法。构造舰船电气自动化控制的等效电路模型,以系统效率、输出功率增益、电压和供电频率等参量为约束量,进行控制目标函数构建,采用混沌参数调制和扩频处理方法进行舰船电气控制中的小扰动抑制,采用混沌同步控制方法进行舰船电气稳定性控制,并进行了控制器的电路设计。测试结果表明,采用该方法进行舰船电气自动化控制的稳定性较好,输出增益较大,抗扰动能力较强。     

电源方舱电动机加油泵故障诊断及系统实现

电源方舱电动机加油泵系统结构复杂,故障工况突发因素较多,为了提高电源方舱电动机加油泵的稳定工作性能,需要进行故障优化诊断研究,及时排除故障,提出一种基于多参量故障特征提取和嵌入式开发的电源方舱电动机加油泵故障诊断及系统设计方法。分析电动机加油泵的工作原理,提取电机加油泵的输出电流、电压、油泵进出口压强等参量为故障诊断的特征量,分析故障特征量的波形图和对应信号的频谱图。在嵌入式平台下进行故障检测仪的硬件设计和软件开发,系统子模块包括传感器系统、AD采集模块、ARM主控系统模块、控制显示模块,供电系统,通过AD采集系统将传感器的信号采集传回ARM主控系统,在三相异步电动机电源线路中进行故障巡检,结合特征提取和信号谱分析结果实现故障诊断。仿真结果表明,采用该方法进行电源方舱电动机加油泵故障诊断的实时性和准确性较好,能实现对加油泵回油管路阀门故障、油管阀门开关失灵、机线路连接与电动机不匹配等故障种类的有效排除。