无速度传感器矢量控制

摘要： 在煤矿中、高压及有限场合,变频器采用工频变压器接入电网且被控电动机大多采用开环控制,存在工作空间狭小、结构复杂和电动机控制鲁棒性差等问题。针对上述问题,提出了一种基于高频隔离型变频调速拓扑结构的无速度传感器矢量控制策略。对矿用高频隔离型变频调速主电路拓扑及功率传输进行了分析:通过不可控整流环节将输入的三相工频交流电源整流为直流电源,将脉动直流电源进行平滑滤波处理,得到稳定的直流电源,经高频隔离DC−DC级进行变压,然后经三相逆变级将直流电源逆变为电压和频率均可调的交流电源。为减少IGBT开关损耗、节约整体成本并减少其整体结构复杂性,三相整流级采用二极管不控整流策略;高频隔离DC−DC级采用等脉宽调制策略(EPWM);三相逆变级采用无速度传感器矢量控制策略,在该控制策略中采用模型自适应系统(MRAS)进行异步电动机速度估测。采用0.75 kW的三相异步电动机作为被测电动机,对矿用高频隔离型变频调速无速度传感器矢量控制策略进行实验验证,结果表明:①高频隔离DC−DC级两侧直流母线电压波动小于10 V且高频方波电压相等,原边单相逆变方波和高频变压器耦合方波电压波形平滑,整体稳态性能好。②三相逆变级电压、电流波形正弦度良好,波形对称且光滑度较好,三相逆变级稳定性能好,满足电动机运行要求。③随时间增加,励磁电流变化较稳定,转矩电流在启动时响应迅速,且启动阶段转矩电流较大,能产生较大的转矩。④电动机速度稳定阶段速度波动小,加、减速阶段波形趋于一次函数,电动机能够平稳启停。电动机在刚启动时最大转矩可达到稳定转矩的5倍以上,能够较快启动进行工作。

摘要： 针对普通无速度传感器矢量控制算法无法满足永磁同步电机(PMSM)高速运行问题,设计了一种基于模型参考自适应系统(MRAS)的矢量控制方案.该方案由I/F控制器和MRAS控制器组成.低转速采用I/F控制器控制电机转速,高转速采用MRAS控制电机转速,特殊处理后使切换过程中电流平滑过渡,以达到高低转速均可正常运行的目的.以磁悬浮PMSM作为驱动对象,电机转子联接风机实现带载.试验结果表明,与传统的无传感器矢量控制相比,所提出的控制方案更有效地驱动PMSM,满足高速运行工况.

摘要： 双级矩阵变换器(TSMC)具有高功率因数、低谐波污染等优点,在永磁同步电动机(PMSM)调速系统中具有良好的应用前景.传统TSMC-PMSM系统中使用速度传感器,给系统带来了成本高、体积大、易受干扰等问题.为解决这些问题,以Popov稳定性理论为基础参考自适应法(MRAS)设计了模型;与TSMC-PMSM的矢量控制策略结合,提出了一种TSMC-PMSM的无速度传感器矢量控制策略.在Matlab/Simulink中进行系统仿真,结果表明:该控制策略实现了无速度传感器矢量控制,辨识速度快,辨识精度高,且系统动静态性能良好.

摘要： 针对传统基于全阶观测器的无速度传感器感应电机在极低速发电运行时存在不稳定的问题,基于劳斯-赫尔维茨判据,提出了一种能够提高感应电机转速估计精度的误差反馈矩阵设计方法.进一步的对比观测和实验验证表明,该反馈矩阵能够有效提升感应电机的极低速发电运行稳定性.

摘要： 为了提高火电机组高压辅机变频器的调速性能和低电压穿越能力,本文对基于瞬时无功功率MRAS的无速度传感器矢量控制进行了设计和仿真研究,并分析了该控制方法下的变频器低电压穿越技术.仿真表明,该控制方法不仅可以有效提高高压辅机调速性能,还可以缩短变频器因低电压停机后的重启时间,减少辅机的转速下降,更加快速有效地实现低电压穿越.%In order to improve the thermal power unit of high voltage auxiliary inverter speed control performance and low voltage across ability, in this paper, based on the instantaneous reactive power MRAS speed sensorless vector control of the design and simulation, and analyzed the control method of the frequency converter low voltage through technology.Simulation shows that this control method can not only improve the hv auxiliary engine speed regulating performance, also can shorten because of the frequency converter low voltage down after the restart time, reduce auxiliary engine speed drops, more quickly and efficiently achieve low voltage across.

摘要： Speed senseless vector control system is that the speed estimate,so an accurate estimate of speed is particularly important.In the current control method of speed sensor,the presence of low frequency cannot be stable operation.Speed estimate is not accurate,is too large computational problems.In this paper,the robust control theory,linear matrix inequality (LMI) are selected the observer gain it derived adaptive law in line with the stability and convergence requirements.And on this basis,the optimized design of the rotor speed and stator resistance can observe simultaneously adaptive full-order flux observer,in order to accurately estimate the rotor speed.With MATLAB for adaptive full order flux observer model simulation,and finally,ADI semi-physical real-time simulation test system is verified in the practice design of the adaptive full order flux observer at full speed range accurately estimate the rotational speed of feasibility,and has a good ability to resist load disturbance.%针对当前无速度传感器的控制方法中,存在低频时无法稳定运行、转速估算不精准、计算量偏大等问题,利用鲁棒性控制理论、线性矩阵不等式(LMI)来选择观测器的增益,推导了符合稳定性与收敛性要求的自适应律.并在此基础上,优化设计了转子速度和定子电阻能同时观测的自适应全阶磁链观测器,以此来对转子速度进行准确估算,确保电机在全速范围内稳定运行.用MATLAB对自适应全阶磁链观测器进行模型仿真,最后以实时ADI半实物仿真试验系统验证了在实际运用中自适应全阶磁链观测器的设计在全速范围内准确估算转速的可行性,且有良好的抗负载扰动能力.

摘要： 基于MRAS的无速度传感器矢量控制法结合了模型参考自适应法与转速直接计算法,提高转速估计的精确度.在此基础上,用Matlab为无速度传感器矢量控制系统构建仿真模型.仿真结果表明转速估计精度较高,系统具有一定的鲁棒性.

摘要： 本文提出了一种实用的基于PLC分级递阶分布式控制的多电机无速度传感器矢量控制调速系统设计的新方法.实验结果表明该方法有效的,具有广泛的实际应用价值.

摘要： 介绍了一种用于永磁同步电机无速度传感器矢量控制的基于模型参考自适应系统(MRAS)系统的转速辨识方法.该方法将MRAS与永磁同步电机矢量控制有机结合,选取永磁同步电机本身作为参考模型,将电流模型作为可调模型,建立了自适应律,并采用Popov超稳定理论对其稳定性进行了分析.仿真结果表明,该转速辨识方法具有很好的动静态性能和较强的鲁棒性.

摘要： 本文采用有限元方法,通过电动机三维实体建模提取动态参数和寄生参数,着重分析了定子绕组与转子寄生电容对电动机驱动系统的传导电磁干扰及对轴电压的影响[1].在Matlab/Simulink中搭建基于SVPWM调制策略的控制算法,联合电动机实体进行仿真提取瞬时相电压,将提取到的相电压注入等效电路模型中,分别用探针检测电动机驱动系统忽略和考虑电动机定子绕组与转子寄生电容情况下的传导干扰以及改变此电容容值后的轴电压值.对比结果显示,忽略定子绕组与转子寄生电容,对直流侧正负极和电动机中性点的传导电磁干扰影响不大;而在交流侧,更改电容值将极大地影响到轴电压值.因此,在设计滤波器时可以忽略此电容对直流侧的影响达到简化电路模型的目的.而在计算电机轴电压、轴电流时,此电容必须要纳入考虑的范围内,否则电动机寿命的预算将造成不准.

摘要： 本文采用有限元方法,通过电动机三维实体建模提取动态参数和寄生参数,着重分析了定子绕组与转子寄生电容对电动机驱动系统的传导电磁干扰及对轴电压的影响[1].在Matlab/Simulink中搭建基于SVPWM调制策略的控制算法,联合电动机实体进行仿真提取瞬时相电压,将提取到的相电压注入等效电路模型中,分别用探针检测电动机驱动系统忽略和考虑电动机定子绕组与转子寄生电容情况下的传导干扰以及改变此电容容值后的轴电压值.对比结果显示,忽略定子绕组与转子寄生电容,对直流侧正负极和电动机中性点的传导电磁干扰影响不大;而在交流侧,更改电容值将极大地影响到轴电压值.因此,在设计滤波器时可以忽略此电容对直流侧的影响达到简化电路模型的目的.而在计算电机轴电压、轴电流时,此电容必须要纳入考虑的范围内,否则电动机寿命的预算将造成不准.

摘要： 本文采用有限元方法,通过电动机三维实体建模提取动态参数和寄生参数,着重分析了定子绕组与转子寄生电容对电动机驱动系统的传导电磁干扰及对轴电压的影响[1].在Matlab/Simulink中搭建基于SVPWM调制策略的控制算法,联合电动机实体进行仿真提取瞬时相电压,将提取到的相电压注入等效电路模型中,分别用探针检测电动机驱动系统忽略和考虑电动机定子绕组与转子寄生电容情况下的传导干扰以及改变此电容容值后的轴电压值.对比结果显示,忽略定子绕组与转子寄生电容,对直流侧正负极和电动机中性点的传导电磁干扰影响不大;而在交流侧,更改电容值将极大地影响到轴电压值.因此,在设计滤波器时可以忽略此电容对直流侧的影响达到简化电路模型的目的.而在计算电机轴电压、轴电流时,此电容必须要纳入考虑的范围内,否则电动机寿命的预算将造成不准.

摘要： 本文采用有限元方法,通过电动机三维实体建模提取动态参数和寄生参数,着重分析了定子绕组与转子寄生电容对电动机驱动系统的传导电磁干扰及对轴电压的影响[1].在Matlab/Simulink中搭建基于SVPWM调制策略的控制算法,联合电动机实体进行仿真提取瞬时相电压,将提取到的相电压注入等效电路模型中,分别用探针检测电动机驱动系统忽略和考虑电动机定子绕组与转子寄生电容情况下的传导干扰以及改变此电容容值后的轴电压值.对比结果显示,忽略定子绕组与转子寄生电容,对直流侧正负极和电动机中性点的传导电磁干扰影响不大;而在交流侧,更改电容值将极大地影响到轴电压值.因此,在设计滤波器时可以忽略此电容对直流侧的影响达到简化电路模型的目的.而在计算电机轴电压、轴电流时,此电容必须要纳入考虑的范围内,否则电动机寿命的预算将造成不准.

摘要： 本文采用有限元方法,通过电动机三维实体建模提取动态参数和寄生参数,着重分析了定子绕组与转子寄生电容对电动机驱动系统的传导电磁干扰及对轴电压的影响[1].在Matlab/Simulink中搭建基于SVPWM调制策略的控制算法,联合电动机实体进行仿真提取瞬时相电压,将提取到的相电压注入等效电路模型中,分别用探针检测电动机驱动系统忽略和考虑电动机定子绕组与转子寄生电容情况下的传导干扰以及改变此电容容值后的轴电压值.对比结果显示,忽略定子绕组与转子寄生电容,对直流侧正负极和电动机中性点的传导电磁干扰影响不大;而在交流侧,更改电容值将极大地影响到轴电压值.因此,在设计滤波器时可以忽略此电容对直流侧的影响达到简化电路模型的目的.而在计算电机轴电压、轴电流时,此电容必须要纳入考虑的范围内,否则电动机寿命的预算将造成不准.

摘要： 本文采用有限元方法,通过电动机三维实体建模提取动态参数和寄生参数,着重分析了定子绕组与转子寄生电容对电动机驱动系统的传导电磁干扰及对轴电压的影响[1].在Matlab/Simulink中搭建基于SVPWM调制策略的控制算法,联合电动机实体进行仿真提取瞬时相电压,将提取到的相电压注入等效电路模型中,分别用探针检测电动机驱动系统忽略和考虑电动机定子绕组与转子寄生电容情况下的传导干扰以及改变此电容容值后的轴电压值.对比结果显示,忽略定子绕组与转子寄生电容,对直流侧正负极和电动机中性点的传导电磁干扰影响不大;而在交流侧,更改电容值将极大地影响到轴电压值.因此,在设计滤波器时可以忽略此电容对直流侧的影响达到简化电路模型的目的.而在计算电机轴电压、轴电流时,此电容必须要纳入考虑的范围内,否则电动机寿命的预算将造成不准.

摘要： 本实用新型提供的一种用于控制执行器的基于无速度传感器的矢量控制系统。其中执行机构包括：三相异步交流电机，矢量控制系统包括：采样装置，用于采集所述三相异步交流电机的电流和电压；速度估算装置，用于根据采样装置采集到的电流和电压，估算三相异步交流电机的转子的速度；磁链估算装置，用于根据采集装置采集到的电流，估算三相异步交流电机的转子的磁链；控制装置，用于根据速度估算装置估算的速度和磁链估算装置估算的磁链强度，控制三相异步交流电机的转子的速度和转矩。采用本实用新型，可以降低控制系统的成本和提高控制系统的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种基于单电阻采样的异步电机无速度传感器矢量控制方法。该方法为：首先基于异步电机矢量控制数学模型，建立状态观测系数矩阵方程，基于状态观测系数矩阵方程和预设初始量，进行状态观测器的初始化；然后基于逆变器的电压空间矢量脉宽调制方式，依据不同开关组合情况和电压矢量位置以及初始扇区或上周期EKF估计扇区进行相电流重构；再基于量测误差与预测协方差矩阵更新预测协方差矩阵，获得电机转速辨识信息和当前电机磁链；最后基于对当前电机磁链位置判断扇区所在位置，对下一次相电流重构提供辅助判断。本发明种准确性强、可靠性高，提高了电机在高电磁噪声环境下相电流重构的鲁棒性。

摘要： 本发明涉及一种高压变频器无速度传感器矢量控制系统，属于电力电子控制领域。该系统包括Clark变换模块、Park变换模块、转子磁链在定子侧感应的反电势计算模块、电动势校正模块、速度调节模块、直流电流调节模块、电流模型模块、反Park变换模块、反Clark变换模块、高压变频器和电机。通过励磁电动势分量经比例积分调节器输出Δωr,与角速度给定相加得到角速度实际值。本发明无需安装测速编码器，适用于对调速有一定要求，即不长期工作在低速，又不宜安装编码器的场合。

摘要： 本申请提供了一种磁链角度限幅处理、无速度传感器矢量控制方法及系统，获取当前采样周期的电机频率，当电机频率小于预设阈值频率时，需要对估算的转子磁链进行转子磁链角度限幅，首先根据估算的转子磁链计算出预测的转子磁链角度，根据上一采样周期的转子磁链角度与预测的转子磁链角度得到转子磁链角度偏差值，根据转子磁链角度偏差值与角度变化上下限值确定当前采样周期的转子磁链角度变化量，根据当前采样周期的转子磁链角度变化量与上一次采样周期的转子磁链角度得到当前采样周期的转子磁链角度。通过对小转矩低频下的转子磁链角度进行限幅处理，解决小转矩超低频下电机输出转矩波动很大、电机正反转异常的问题。

摘要： 本发明公开一种异步电机无速度传感器矢量控制系统低频处理方法，该方法通过根据电机实时给定速度对应角频率与切换频率之间的大小关系，并执行一定的延时，进行矢量控制模式与I/f控制模式之间的切换；切换频率包括切换频率较大值和切换频率较小值；如果电机实时给定速度对应角频率大于切换频率较大值，将控制模式切换为矢量控制模式；如果电机实时给定速度对应角频率不大于切换频率较小值，将控制模式切换为I/f控制模式；其中，I/f控制模式为：将电机实时给定速度对应角频率替换估测速度对应角频率作为系统运行同步频率，同时电流环采用闭环控制。采用该方法能有效的避免无速度传感器矢量控制系统在低频阶段由于速度估测不准导致的运行失控状态。

摘要： 一种基于转速自适应率补偿法的单电流无速度传感器矢量控制方法，本发明涉及基于转速自适应率补偿法的单电流无速度传感器矢量控制方法。本发明步骤为：一：在两相静止参考坐标系下，选择异步电机定子和转子磁链作为状态变量，得到异步电机状态方程；二：设置转子的电角速度

摘要： 本发明一种基于模型参考自适应的异步电动机的无速度传感器矢量控制系统属于电机控制系统技术领域；采用的技术方案为包括以下步骤：步骤S1）分析参考自适应理论设计模型的工作原理的可行性，步骤S2）建立参考自适应的异步电动机的无速度传感器矢量控制系统，步骤S3）仿真分析验证；基于异步电动机的矢量控制，采用模型参考自适应的方法，对无速度传感器的矢量控制系统的性能进行探究，通过采用无速度传感器的矢量控制方法解决了因速度传感器导致的不良影响，提高了异步电动机调速控制的准确性和经济性。

摘要： 本发明公开了一种基于单电阻采样的异步电机无速度传感器矢量控制方法。该方法为：首先基于异步电机矢量控制数学模型，建立状态观测系数矩阵方程，基于状态观测系数矩阵方程和预设初始量，进行状态观测器的初始化；然后基于逆变器的电压空间矢量脉宽调制方式，依据不同开关组合情况和电压矢量位置以及初始扇区或上周期EKF估计扇区进行相电流重构；再基于量测误差与预测协方差矩阵更新预测协方差矩阵，获得电机转速辨识信息和当前电机磁链；最后基于对当前电机磁链位置判断扇区所在位置，对下一次相电流重构提供辅助判断。本发明种准确性强、可靠性高，提高了电机在高电磁噪声环境下相电流重构的鲁棒性。

摘要： 本发明涉及一种异步电机无速度传感器矢量控制方法，该方法包括以下步骤：转子磁场定向负载角校正步骤：根据d‑q同步旋转坐标下的电流和电压信号，基于负载角补偿校正进行转子磁场准确定向，并基于转速闭环调节控制步骤的结果控制励磁电流给定值或对转差频率进行矫正；转速闭环调节控制步骤：根据转速给定信号和转速重构模块得到的转速重构信号构建转速闭环，获取控制系统的q轴电流给定值或转差频率，并通过转速重构模块得到的转速重构信号进行角速度换算后，结合转差频率获取定子角频率。与现有技术相比，本发明解决了转子磁场准确定向的技术难题，并在此基础上重构电机转速信号，具有良好的准确性和鲁棒性等优点。

摘要： 本发明涉及一种高压变频器无速度传感器矢量控制系统，属于电力电子控制领域。该系统包括Clark变换模块、Park变换模块、转子磁链在定子侧感应的反电势计算模块、电动势校正模块、速度调节模块、直流电流调节模块、电流模型模块、反Park变换模块、反Clark变换模块、高压变频器和电机。通过励磁电动势分量经比例积分调节器输出Δωr,与角速度给定相加得到角速度实际值。本发明无需安装测速编码器，适用于对调速有一定要求，即不长期工作在低速，又不宜安装编码器的场合。