无速度传感器异步电动机直接转矩控制

分析了速度传感器在机车运行中故障率较高从而导致牵引传动控制设备可靠性降低的现状,介绍了无速度传感器技术应用于轨道牵引传动系统的优点。在异步电动机Γ型等效电路模型基础上,构建Luenberger自适应状态观测器,得到状态偏差的方程。通过李亚普诺夫稳定性理论,推导出一种无速度传感器控制的速度自适应辨识算法。在TMS320C31和TMS320F240构成的双微机控制平台上,对提出的无速度传感器控制算法进行了全数字化实现,利用大功率IGBT牵引逆变器和异步牵引电动机对无速度传感器直接转矩控制进行了试验研究。试验结果表明,该系统具有优异的性能。最后分析了影响转速辨识精度和实际应用的2个关键问题:逆变器死区效应及补偿方法;低速再生区稳定运行。     

基于全维观测器的无速度传感器异步电机控制

提出了一种模型参考自适应观测器，用于异步电机无速度传感器矢量控制系统的转速辨识。该方法将电机矢量控制与模型参考自适应系统（MRAS）相整合，异步电机作为参考模型，而全阶观测器为可调模型，利用两模型输出的误差构造了一个自适应律。理论分析和仿真结果表明，该转速辨识方法具有较强的鲁棒性和令人满意的动静态性能。     

感应电动机无速度传感器的控制

介绍了无速度传感器控制在铁道机车车辆上应用的优点,电路系统应具备的条件,工作原理、方法,各种控制性能及发展趋势。     

无速度传感器异步电机直接转矩控制系统的研究

基于模型参考岛适应理论,建立了3种转速观测方案的数学模型。对3种观测方案都作了仿真研究。仿真结果证明了基于全阶自适应状态观测器的MRAS方法的有效性。     

考虑轮径差的无速度传感器再粘着控制

介绍在电动车组用多台异步电动机驱动时,考虑轮径差的无速度传感器再粘着控制方法.     

无速度传感器感应电机自适应观测器的稳定性分析与设计

分析了感应电机低速发电工况下现有采用极点配置的自适应观测器存在不稳定区域的原因,得出了自适应观测器在全速范围内稳定的条件.在此基础上提出一种改进的速度自适应律和观测器增益矩阵选取方案.应用Lyapunov稳定性理论,得到基于自适应观测器的速度辨识自适应律;观测器的增益矩阵通过求解2 个双线性矩阵不等式得到.在MATLAB/SIMULINK环境下,对基于自适应观测器的无速度传感器感应电机直接转矩控制进行了仿真.仿真结果表明,本文给出的自适应观测器在全速范围内具有良好的稳态和动态性能,并具有很好的鲁棒性.     

基于非线性观测器的IPMSM无位置传感器控制

为了解决内嵌式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制中转子角度和速度估计问题,根据IPMSM的状态方程和非线性理论,设计了一种非线性状态观测器,并基于Lyapunov稳定性原理讨论了观测器稳定条件.同时考虑负载影响,加入了负载转矩的观测由于模型参数问题和采样精度问题,状态变量的观测值和实际值存在一定误差,因此对角度和速度观测值分别进行了修正.仿真和试验研究表明,改进后的非线性观测器能够准确估计转子角度和速度,可以获得良好的动态和稳态性能.     

异步电机无速度传感器控制在地铁车辆上的应用

在介绍异步电机速度辨识原理的基础上,分析了辨识算法的稳定性、模型电压误差和模型定子电阻值偏差,以及在极低速工况下对速度辨识在地铁牵引应用中的影响;采用定子电阻在线修正和基于逆变器模型的电压误差在线补偿,减小了转速辨识误差,提高了极低速工况下的转速辨识精度,仿真和试验验证了方案能满足地铁车辆运行需求。     

异步电动机无速度传感器矢量控制系统的速度估算及参数调整问题和解决方案

研究了通用异步电动机传统的以模型为基础的无速度传感器磁场定向控制方法.为了使控制能力扩展到电机零速运行,提出了电机速度和定子电阻在线估算器的改进方法.该方法仅需要测量电机定子电气端,非常适合于多用途的逆变器场合.引入了转子电阻在线调整以对温度漂移进行全面补偿.通过仿真和实验验证了所提出的驱动系统性能.     

牵引电机无速度传感器间接定子量控制系统研究

本文介绍间接定子量控制的基本原理以及全速范围间接定子量控制系统结构,提出基于观测器的异步电机无速度传感器控制方法,应用鲁棒控制理论、利用Matlab的LMI工具箱求解两个双线性矩阵不等式(BMIs)得到观测器的增益矩阵,并结合Lyapunov稳定性理论推出速度自适应律。将该速度辨识方法应用到牵引电机间接定子量控制系统中,进行了试验验证。     

具有恒定开关频率的感应电机无速度传感器直接转矩控制

介绍了一种具有恒定开关频率的新型直接转矩控制方法 ,通过定子磁链、定子电压与同步角速度之间的关系式实时计算下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上的电压 ,实现了对感应电机的动态解耦控制 ,采用空间电压矢量调制的方法使逆变器开关器件处于恒定频率工作状态。在低速下较传统直接转矩控制方法具有更优的控制性能 ,在高速下与传统直接转矩控制方法同样具有响应快、性能不受电机参数影响等优点 ,并介绍了该方法的无速度传感器实现 ,仿真结果验证了本文所述方法是有效的     

单个逆变器驱动两台并联感应电机的无速度传感器矢量控制方法

介绍在单个逆变器驱动两台定子绕组并联的感应电机时,对各转子产生的转矩采取无速度传感器矢量控制的方法.该方法采用自适应转子磁通观测器取代磁通传感器,磁通观测器中增加转子速度自适应测定来取代速度传感器.试验结果表明,在每台感应电机不同的额定条件下,该方法是实用的.     

异步电动机矢量控制(FOC)和直接转矩控制(DTC)方案的比较

磁场定向控制和直接转矩控制技术正在成为异步电动机转矩控制的工业标准.文章给出这两种控制方案的详细比较,重点是它们的优、缺点.从转矩和电流脉动、跟踪转矩命令阶跃变化的转矩瞬态响应等方面评估了两种控制方案的性能.根据数值仿真结果进行了分析,但未涉及系统硬件带来的二次影响.     

异步电动机离散空间矢量调制直接转矩控制的扩充和改善

在传统直接转矩控制(DTC)方法中,由于限制了电压源逆变器(VSI)电压矢量的数量,因此不能区别误差的大小.事实上,误差很大时选择的开关矢量与误差很小时选择的开关矢量相同.为了解决这个问题,考虑到离散空间矢量直接转矩控制(DSVM-DTC)技术,提出了实现异步电动机DSVM-DTC技术的新方法.新方法技术简单,改善了转矩和电流脉动性能,使稳态转矩误差最小,DSVM-DTC新方法中标准VSI拓扑的6个非零电压矢量可分成相等的等分,并根据转矩误差量将一个等分的矢量施加到电动机上,与传统DTC方法基本一致.完成的数字仿真和试验验证了这种新技术的有效性.     

异步电机效率优化算法设计

针对异步电机效率优化问题，提出混合在线式直流最小功率模糊搜索效率优化控制算法（FLSC）。算法利用损耗模型控制（LMC）的研究成果，设计新型比例因子提取策略，可以实时在线获得电机各稳态工况下FLSC输入和输出变量的比例因子，预先规划了算法搜索控制的方向，保证了算法的快速收敛性。根据异步电机的特性及先期的综合实验数据分析，对模糊控制用模糊集合及其隶属度函数进行系统化设计，对输入变量的ZE模糊集进行梯形隶属度函数设计，对输出变量进行正负不对称隶属度函数设计，从而解决了系统在效率最优点处的振荡问题。对小功率异步电机系统的计算机仿真及台架实验表明：针对异步电机的轻载运行工况，FLSC算法能显著提高异步电机系统的控制性能；对于异步电机转子电阻参数变化的工况也具有很好的鲁棒性。     

直线感应电机的推力研究

在单边直线感应电机(SLIM)的一维、二维模型基础上,推导出纵向推力表达式.提出采用次级板梯形槽和初级端增加交流集中绕组超导线圈来提高SLIM的推力,并给出分析计算结果,表明推力、边端效应与滑差率的特性.     

交流传动车辆用多星型异步电动机的新型无变压器拓扑结构

传统的干线交流传动车辆大多在牵引电路中带有牵引变压器,牵引变压器体积大、成本高且损耗大,尤其是在15 kV/16.7 Hz电网供电条件下.本文介绍的是可减少牵引电路的重量和尺寸、提高效率的一种全新的无变压器结构.在网侧,串联连接的电压型变流器通过平波电抗器直接与电网相连.这导致直流环节有不同的电位,因此需要引入一种新的电动机概念.采用了带有3个独立三相绕组的3星型异步电动机,其三相绕组由接在不同电位的3个三相逆变器供电,这就需要用这种3星型异步电动机的新型控制结构.