基于神经网络PID的异步电机转速MRAS辨识

提出了一种基于神经网络PID的异步电机转速MRAS辨识方法。该方法利用Popov超稳定性理论推导的转速估算公式,并采用单神经元PID控制器进行电机转速辨识。在MATLAB∕Simulink环境中,建立了一个基于该方法的无速度传感器异步电机矢量控制系统,并进行了仿真试验,仿真结果表明,该方法提高了电机转速估算的精度和响应速度,从而提升了系统的性能。     

无传感器技术在PMSM矢量控制中的发展与应用

永磁同步电动机(PMSM)因结构简单、效率高,在数控机床、特种加工和工业机器人等领域的应用受到了相当多的关注。但是,一些应用场合因安装的不便利及成本上的要求无法安装位置传感器,此时利用无位置传感器技术的矢量控制方法成为研究中的一个重点。本文以无传感器技术在PMSM矢量控制系统中的发展与应用为研究对象,首先对PMSM矢量控制技术和无传感器进行简要的概述,然后再分析无传感器控制技术在PMSM矢量控制系统当中的发展与应用,给出了当前已获得应用的一些控制方法及建议。     

小区播种机排种器伺服控制系统设计

针对小区播种机格盘排种器扭矩较大的特点,选用永磁同步电动机驱动排种盘转动,降低了整机质量。为提高控制精度,设计了速度伺服控制系统。针对永磁同步电动机矢量控制算法复杂的问题,采用相电流直接控制方法实现了电流/转矩闭环,控制算法简单,易于实现。试验结果表明:所设计的排种器伺服控制系统具有较高的控制精度,且驱动器价格低廉,具有应用推广价值。     

无轴承永磁薄片电动机直接转矩直接悬浮力控制

针对矢量控制策略在完成定子电流解耦的同时也使控制系统坐标转换计算复杂化问题,提出一种新颖的无轴承永磁薄片电动机(BPMSM)直接转矩(DTC)直接悬浮力控制策略.在推导无轴承永磁薄片电动机数学模型的基础上,借鉴传统永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制的理论和方法,构建了无轴承薄片电动机直接转矩控制子系统.根据转矩控制系统与悬浮力控制系统的相似性,将直接转矩控制思想引用到悬浮力控制子系统中,构建无轴承薄片电动机直接悬浮力控制子系统.结合空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)实现无轴承永磁薄片电动机直接转矩与直接悬浮力双SVPWM控制系统,并给出了相应的控制算法,最后利用Matlab/Simulink软件环境对该控制系统进行仿真.研究结果表明:直接转矩控制策略不仅简化了控制算法,并使电动机获得了良好的动静态性能,且产生的转矩与悬浮力脉动都得到了抑制.     

泵用异步电动机直接转矩控制系统的设计

直接转矩控制（DTC）是一种高性能的控制方法，提出了一种基于TMS320C32的直接转矩控制系统实现方案。通过硬和软件设计，实现对异步电动机的直接转矩控制，实验结果表明了该方案的可行性，将其应用于水泵的调速系统中，能进一步提高水泵的运行效率。     

自主跟随车辆航向控制系统

提出了一种基于红外传感器检测相对航向角的车辆自主跟随控制系统建模和设计方法,对相对航向角的检测机构及其工作原理进行了介绍,重点讨论了基于步进电动机驱动的转向控制系统的建模方法、前轮转向角和航向角之间的关系以及相应的控制算法的设计,航向角控制系统模型的Matlab仿真结果和控制系统的实际运行结果高度吻合。结合自主改装的电动车自主跟随系统在果园路径进行了实验,实验过程中,引导车和跟随车行驶路径之间的最大横向偏差为9.2 cm,平均偏差为3.3 cm,方差为5.5 cm2。实验结果表明,基于红外传感器的车辆自主跟随控制系统能实现车辆的自主跟随,系统运行稳定可靠,体现出其在复杂农业环境中的应用前景。     

无位置传感器永磁同步电机直接转矩控制研究

在无位置传感器永磁同步电机直接转矩控制系统中,将定子磁链观测和转速估计相结合,设计了一个用于估计转子位置和转速的模型参考自适应(MRAS)观测器。该MRAS观测器在估计转子转速的同时还可以观测定子磁链,避免了传统磁链估计方法存在的由积分初始值和直流分量偏差引起的磁链漂移问题。仿真结果表明,该模型参考自适应系统在低速和高速时均有较好的估计效果,通过设置合理的积分初始值,电机转子处于不同的位置时电机均可顺利起动。     

无速度传感器矢量控制系统的电机参数测算

针对无速度传感器矢量控制系统电机参数的自检测问题,根据异步电机的数学模型,给出了电机在静止条件下,利用单相加载、采用准同步采样算法测算电机参数的新方法;推导出计算转子等效电阻、定子等效漏感和电机等效互感的数学模型。并以7．5kw电机为例对电机的参数进行实测,以该数据设计了无速度传感器矢量控制系统。运行实验证实了该方法的实用性和有效性。     

基于脉振高频电压注入法的无传感器控制研究

针对永磁同步电机在零低速下无传感器控制,理论分析了脉振高频电压注入法算法的计算流程,研究了转子位置估计中的系数意义,分析了在转子位置估计中产生相位延迟的来源,建立基于两相旋转坐标系下的仿真模型,通过仿真逐步验证算法的可行性和有效性。搭建实验平台对无位置传感器系统进行了控制实验。最后仿真和实验结果表明,基于脉振高频电压注入法的永磁同步电机无传感器控制系统中转子位置估计的相位延迟主要源于低通滤波器。该控制系统的稳态速度偏差在±0.5 r/min以下。位置跟踪观测器的跟随性能良好,但由于低通滤波器的存在,控制系统在转子位置估计中有1.5 rad的相位延迟。     

基于SVPFM的交流异步电动机变频器建模与仿真分析

将空间矢量脉冲频率调制(SVPFM)算法引入到交流异步电动机变频器的建模和仿真中,推导了交流异步电动机在此算法下的数学模型,并在此基础上对电机转速和暂态电流及其频谱进行了详细的仿真分析.结果证明,对于简单信号或要求较低的变频器,基于SVPFM算法的变频器模型相对简单而且载波频率和相频成比例,使得控制部分性价比较高.     

非理想网络环境下永磁同步电机转速鲁棒控制

针对网络化控制中通信时滞条件下永磁同步电机转速控制问题,首先在网络环境下建立永磁同步电机时滞动力学模型;然后基于模型展开系统调速鲁棒控制器设计,并通过构造Lyapunov-Krasovskii函数得到系统转速控制稳定性条件,进一步利用LMI工具箱计算出相应的鲁棒控制器增益;最后为验证控制器性能,基于SimEvents搭建控制器局域网络(CAN)通信模块,引入干扰信号,以真实反映网络通信诱发的不确定性延迟,并通过MATLAB/Simulink建立基于控制器局域网络的永磁同步电机调速控制系统模型,监测电机转速、相电流及转矩,展开仿真对比分析.结果表明:在非理想网络环境下,采用所设计的调速鲁棒控制器的系统稳定性较传统PI控制器矢量控制方法有显著提高,可以满足永磁同步电机转速控制稳定性要求.     

数字化电机调速系统中神经元控制器的应用

神经网络具有自学习、自适应能力，用于控制时可不依赖控制对象的数学模型。为此，基于单神经元设计出用于交流电机矢量控制的自适应磁链和转速控制器，并应用于由数字信号处理器(DSP)实现的交流电机矢量控制系统中，实验表明：此方法设计的控制器结构简单，易于数字化实现，控制系统动态性能良好。     

双转子永磁同步电机的运行特性仿真分析

建立了双转子永磁同步电机的仿真模型,介绍了模型中各个仿真模块在MATLA13／Simulink中的建模方法。使用矢量控制系统和空间矢量控制系统对所建立的电机模型进行了仿真,测试了模型的正确性。比较了矢量控制和空间矢量PWM控制的转矩、转速和电流响应曲线,并且深入分析了双转子永磁同步电机稳定运行和瞬态运行时的特点,结果表明选用不同的控制策略时,动、静态响应有所区别,适用于不同场合,为双转子电机的实践应用提供了技术参考。     

变频调速在工农业中的应用举例

交流异步电动机的调速方式有多种,而变频调速是最优的一种调速方式.通过简单介绍基于PWM的交流电机变频调速系统在工业恒压供水系统与农业喷灌中的应用,结合变频调速的应用问题对变频调速进行了整体概述.     

基于自适应磁链观测器的速度辨识

基于直接转矩控制提出了一个基于自适应磁链观测器的速度辨识方案,该方案采用闭环磁链状态观测器观测定子磁链和转子磁链,并根据李亚普诺夫理论推导出转速的自适应收敛率,实现转子速度估计和磁链观测,仿真结果证明全阶状态观测器方法的可行性。     

基于BP神经网络PID的移栽机双闭环调速系统

为保证提高移栽机机械手行走速度的同时不失鲁棒性,选用直流电机作为驱动电机,并根据其动作时电流反馈、转速反馈、滤波、整流等多环节的传递函数简化模型设计了基于电流环和转速环的双闭环调速系统模型。引入BP神经网络自学习的控制策略,其中选取BP神经网络PID控制器取代转速环中的PI环节,并在MatLab中采用S函数嵌套控制器模块的方式搭建了基于直流电机双闭环系统仿真模型。结果表明:比较加入BP神经网络算法优化前后的双闭环调速系统响应曲线,优化后的模型超调量由4.3%降为0,过渡时间由2s以上缩短至2s,电机调速系统稳定性和鲁棒性得到提高,整排机械手启动时间更短、速度更快且能准确抓取目标。     

无传感器监测技术在离心泵中的应用研究综述

为深入研究无传感器技术在离心泵运行状态监测方面的应用,首先综述了无传感器技术的背景与研究现状:无传感器监测技术是一种将感应电动机作为转矩传感器,通过测量其定子电流、电压,分析电动机转矩信号并推算出运行状态从而实现运行状态监测的技术,具有安装使用方便,价格低廉等优点.由于大部分离心泵由感应电动机驱动,因此可以较为有效地解决传统状态监测技术中存在的问题.目前国内外对离心泵监测技术的研究主要集中在电动机及机械部件的诊断,离心泵运行工况的判别,电动机输出信号的提取、分析方法等方面,并且这些研究主要侧重于理论和仿真.其次提出了现阶段无传感器技术应用于离心泵状态监测方面研究的不足:关于离心泵内部流态的研究仍属空白,具体流动状态的识别研究较少,离心泵内不同流动状态特征的提取方法的研究较少.最后对离心泵无传感器监测技术的发展进行了展望:无传感器技术的突破在于着重解决水力负载转矩非定常特性、瞬态水力负载转矩在离心泵轴系传动及电动机系统中响应特性以及离心泵内不同流动状态特征的提取方法等问题.     

基于MPPT的变速恒频双馈风力发电控制策略

分析了双馈发电机定子磁场定向矢量控制原理，采用基于速度外环的并网发电控制策略和一种不依赖风机特性和空气密度的最大风能捕获的算法，构建了110kW变速恒频双馈风力发电模拟平台，实现了变速恒频双馈风力发电机的有功、无功功率的前馈解耦控制和最大功率点跟踪控制。     

基于MSP430的无刷直流电机调速系统设计

MSP430单片机为核心的无刷直流电机调速系统的设计,包括无刷直流电机调速系统的构成,其控制策略及硬件电路等。实现了无刷直流电机稳定的静态工作特性及快速的动态调速响应。实验结果表明,该系统能很好地实现无刷直流电机的动态调速响应及稳定的静态工作性能。     

感应电机矢量控制解耦算法的研究

矢量控制是通过坐标变换将感应电机模型转化为类似于直流电机的模型,使定子电流在同步旋转坐标系中的两个相互垂直分量分别独立控制转矩和转子磁链,从而获得类似于直流电机的调速性能。为此,对感应电机的数学模型进行了分析,通过矢量变换得到了在d、q坐标系下的闭环系统方程,对电机进行了解耦控制。在由TMS320F2812搭建的数字化实验平台上进行了实验,实验结果证明了研究方案的可行性。