电机全阶观测器论文_沈凤龙,满永奎,王建辉

导读:本文包含了电机全阶观测器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:观测器,电机,自适应,矢量,异步电机,感应,多相。

电机全阶观测器论文文献综述

沈凤龙,满永奎,王建辉[1](2019)在《基于改进全阶状态观测器的异步电机速度估算系统》一文中研究指出为解决全阶状态观测器反馈自适应率参数寻找最优解困难的问题,提出一种部分种群给定的粒子群优化算法。该算法将利用频域方法设计好的几组参数值编码后混入随机初始种群,使得初始种群中优良品质个体的数量大大增加,提高了收敛速度和搜索效率。为解决不同转速下全阶状态观测器的离散精度和计算量相矛盾问题,提出在低速时采用欧拉法而在高速时采用简化的梯形法对全阶状态观测器进行离散化,既保证了系统估算精度,又使计算量大大减小。仿真和实验结果表明,基于全阶状态观测器转速估算系统具有良好的动态响应速度和稳态精度。(本文来源于《微电机》期刊2019年06期)

李丽,黄鹤松,薛琳,黄旭[2](2019)在《异步电机全阶自适应观测器反馈矩阵的分析与设计》一文中研究指出异步电机全阶自适应观测器算法由反馈矩阵和转速自适应律构成,其中不同的反馈矩阵将影响整个观测器的稳定性以及转速估计的精度。通过对3种常用的反馈矩阵设计方法的分析,针对在低速范围存在的转速估计不准确、带载能力弱、稳定性差等问题,设计了一种新的反馈矩阵。该反馈矩阵在保证全速范围内稳定的前提下,能减小低速时非线性电压误差对估计转速的影响,从而改善系统低速性能,并通过2.2 kW异步电机实验平台验证。实验结果证明:设计的反馈矩阵能保证电机在低速时带额定负载稳定运行。(本文来源于《煤炭技术》期刊2019年06期)

宋茂林[3](2019)在《基于全阶磁链观测器的异步电机无速度传感器矢量控制研究》一文中研究指出随着交流调速技术的不断发展,交流调速系统的动态性能和稳态精度都得到了飞跃式提升,在此基础上人们对系统可靠性提出了更高的要求,而作为该系统中相对精密的机械部件——速度传感器就成为了最薄弱的环节,于是无速度传感器矢量控制技术受到了广泛地研究与关注。本文首先建立了异步电机和全阶磁链观测器的状态空间模型,较为全面地介绍了矢量控制技术和基于全阶磁链观测器的模型参考自适应转速辨识方法,分别根据Lyapunov第二法和Popov超稳定性理论介绍了传统转速自适应率的推导过程,并给出了保证转速辨识系统稳定的假设条件。基于传统的转速自适应率,详细地介绍了两种反馈矩阵设计方法,并从全阶磁链观测器收敛速度、在电流模型和电压模型磁链观测器之间的切换平滑程度、转速辨识的稳定性和磁链观测的参数敏感性四个方面评价了叁种反馈矩阵的性能。针对基于传统转速自适率的全阶磁链观测器在低速发电状态时不稳定的问题,本文通过理论分析得到了不稳定原因并确定了不稳定范围,根据该不稳定原因提出了一种适用于低速发电状态的转速自适应率,并给出了保证转速辨识系统全局稳定的参数约束条件。对基于改良型转速自适应率的全阶磁链观测器进行了转速辨识参数敏感性分析,同时证实了在定子电流频率为零时转速不可观测的理论。在控制系统的数字实现时,全阶磁链观测器的离散化必不可少,本文从计算量、稳定范围和离散误差叁个角度分析了常见的Euler法和双线性法的优缺点,并根据各种方法特点提出了不同频率分段离散化的策略。为了使矢量控制系统具有良好的静动态性能,本文根据电机参数、采样频率、期望带宽、和稳定裕度提出了直接转子磁链定向矢量控制系统调节器的PI参数整定方法,该方法具有广泛的通用性。相较于传统的SVPWM控制数字实现方法,本文介绍了一种向正弦调制波注入零序分量的等效实现方法,并通过仿真验证了该方法的有效性。最后,根据设计好的反馈矩阵、转速自适应率和PI参数,在Matlab/Simulink平台上搭建了基于全阶磁链观测器的异步电机无速度矢量控制系统仿真模型,验证了理论分析的正确性和控制方法的可行性。同时在以TMS320F2812为主控制器和以EP1K30QC208为协控制器的硬件实验平台上进行了大量的物理实验,实验结果验证了该无速度矢量控制系统具有良好的静、动态性能。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01)

蒋林,刘梁鸿,李坤,张玉翠[4](2019)在《基于滑模控制的异步电机全阶观测器研究》一文中研究指出针对基于全阶观测器的异步电机矢量控制系统的低速稳定运行和宽调速范围等问题,提出了一种基于滑模控制的改进型异步电机全阶观测器方法。该方法利用全阶磁链观测器来估计电机的转速、转子磁链,提高电机低速时的带载能力,并合理设计滑模转速控制器来达到拓宽调速范围的目的,增强系统鲁棒性。最后,基于Matlab搭建系统仿真模型和基于DSP28055搭建了物理实验平台。仿真实验结果表明,所提控制策略拓宽了电机调速范围,提高了低速带载能力,验证了方法的可行性。(本文来源于《电气传动》期刊2019年04期)

彭忠,郑泽东,刘自程,王奎,李永东[5](2018)在《基于虚拟绕组和全阶观测器的五相感应电机无速度传感器容错控制策略》一文中研究指出多相电机驱动系统可靠性高、容错能力强、控制自由度更多。该文提出了虚拟绕组容错控制的思路,电机断相故障工况与正常工况下采用统一的控制算法框架。算法将断相故障转换为空间尺度下控制指令的约束,同时在时间尺度下加入各次谐波平面上的谐波抑制算法,实现时空协同容错控制;另一方面,引入全阶观测器估计电机磁链和速度,实现多相感应电机驱动系统无速度传感器容错控制。最后,在五相感应电机实验平台上验证了所提算法的有效性,实现了电机断相工况下转子磁链和转子转速的准确估计,输出转矩波形中的脉动分量得到有效消除,断相切换过程平滑过渡。(本文来源于《电工技术学报》期刊2018年21期)

李筱筠[6](2018)在《基于自适应全阶观测器的异步电机无速度传感器控制算法研究》一文中研究指出为解决日益突出的原油供给短缺和环境污染问题,新能源汽车受到广泛关注,并在系列政策激励下得到快速发展,趋于普及。异步电机由于具有成本低,调速性能优越,设计技术成熟等优点,而被广泛用于新能源汽车电驱动中。矢量控制能够获得良好的稳态和动态性能而成为异步电机的主流控制方案。速度作为矢量控制算法的重要信息,多通过旋变、光电编码器等机械部件获得,这不仅增加了控制系统成本,而且增加了安装布线的复杂性,降低了系统运行可靠性。因而,无速度传感器控制成为学界研究的热点和难点问题。全阶观测器因具有较好的观测精度且便于工程实现,而受到青睐。然而,异步电动机全阶观测器的稳定性问题,尤其是低速再生模式下的稳定性问题,尚未得到较好的解决,这严重制约着无速度传感器控制系统的低速运行性能。电动汽车低速大转矩的负载特性,使得无速度传感器控制系统的低速稳定性问题更加突出。本文在对全阶观测器低速稳定性进行深入分析的基础上,对比研究了现有针对稳定性提升的改进方案,并提出了一种基于误差加权自适律的全阶自适应观测器方案,有效提升了观测器的低速稳定性和动态性能。具体而言本文的主要工作有:1.在建立自适应全阶观测器传递函数的基础上,对其特征根的分布进行了讨论,并基于此对其不稳定的原因进行了剖析;2.运用劳斯一霍尔维兹稳定判据对传统自适应全阶观测器的不稳定工作区域进行了量化界定;3.对现有的改造自适应律方案进行分析,并对其所存在的问题进行了讨论;4.提出一种基于误差加权自适律的全阶自适应观测器方案,该方案直接将励磁电流分量误差引入到转速自适应律中,并通过权重系数设计获得了较好的低速运行特性;5.根轨迹对比分析表明所提自适应全阶观测器方案相比现有改进方案具有更好的稳态和动态性能;6.为了进一步揭示基于反馈矩阵设计和基于自适应律设计两种稳定性提升途径之间的关联,对两类方案进行传递函数和根轨迹进行分析揭示二者在性能上的等价性,并依据本文所设计的误差加权自适应律方案设计了其对应的误差反馈矩阵方案或得了相同的运行性能;7.搭建了异步电机的实验平台,对所设计的异步电机矢量控制、自适应全阶观测器,及其无速度传感器控制系统进行了仿真研究。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-04-01)

姚伟星,窦爱玉,朱明祥,黄玮[7](2017)在《基于降阶观测器的永磁直流电机低速控制》一文中研究指出针对永磁直流电机低速运行存在齿槽转矩扰动的问题,设计了一种基于降阶观测器和复合非线性控制器的永磁直流电机低速控制方案。考虑到齿槽转矩是一个快速的时变干扰并具有周期性特点,故针对其建立了一个非线性变参数高阶模型。基于非线性变参数高阶模型,设计了一个降阶观测器来估计齿槽转矩,并分析了观测器的鲁棒性。应用复合非线性方法设计了转速控制器,以获取较优的控制性能。最后,进行了永磁直流电机低速运行试验,试验结果验证了新型控制具有较高的控制精度。(本文来源于《电气传动》期刊2017年12期)

吴俊[8](2017)在《感应电机模糊自适应全阶磁链观测器和转速估计方法研究》一文中研究指出感应电机由于其具有体积小、重量轻、价格低、转动惯量小和维护简单等优点,在工业中得到了广泛的应用。转速闭环是高性能交流调速系统中必不可少的环节。然而,转速传感器的安装会带来诸如成本增加、可靠性降低、应用场合受限等负面影响。因此,无速度传感器控制技术应运而生,并成为了交流调速领域的研究热点之一。本文围绕感应电机无速度传感器矢量控制系统中磁链观测和转速估计两项关键技术问题展开深入研究。首先,研究转子磁链观测方法。在按照转子磁链定向的矢量控制系统中,转子磁链的准确观测是保证矢量控制系统转子磁链定向成功的必要条件。介绍了基于电流模型和电压模型的转子磁链观测的方法,分析了电机参数对转子磁链观测器影响,分别推导了两种方法的观测转子磁链与实际转子磁链的比值函数,基于此分析了两种模型对电机参数的敏感性。为了在全速范围内都能实现转子磁链的准确观测,结合两种模型的优势,推导出电压电流组合模型磁链观测器,通过一个PI过渡环节,实现电流模型和电压模型的高低速平滑切换。采用梯形法完成对电压电流组合模型磁链观测器的离散化,为构建数字化的感应电机无速度矢量控制系统奠定基础。其次,研究转速估计方法。针对基于全阶状态观测器的感应电机矢量控制系统存在低速不稳定问题,在观测转子磁链定向坐标系下,将转速辨识系统的稳定性问题转换为系统零极点的稳定性问题。利用劳斯判据得到了系统低速发电制动运行时的不稳定区域,给出了一种使不稳定区域最小化的反馈增益矩阵的设计方法。通过分析转速辨识对定、转子电阻的敏感性,提出一种引入自修正因子的模糊转速自适应律设计方法以减小参数变化的影响,提高转速辨识的精度。然后,为了进一步实现鲁棒性更强的无速度传感器矢量控制系统,提出T-S模糊状态观测器。考虑感应电机的运动方程,利用扇区化分的方法,构建五阶感应电机T-S模糊状态观测器。由于反馈增益矩阵是保证T-S模糊状态观测器稳定的关键,采用Lyapunov理论和D-稳定性分析方法,将观测器的稳定性转化为一系列的线性矩阵不等式(LMI),通过Matlab中LMI工具箱求得每一个子系统的反馈增益矩阵。最后,基于Matlab仿真平台和TMS320F28055电机控制实验平台,分别对基于电压电流组合模型磁链观测器、模糊自适应全阶磁链观测器、T-S模糊状态观测器的感应电机无速度传感器矢量控制系统做了大量的仿真和实验研究。验证了本文所提方法的正确性和有效性。(本文来源于《西南石油大学》期刊2017-05-01)

操进[9](2017)在《基于自适应全阶观测器的感应电机无速度传感器优化研究》一文中研究指出异步电机无速度传感器矢量控制系统因其结构简单、造价低、维护和使用成本低、能适应恶劣条件等诸多优点,被广泛应用于各个领域。然而由于没有速度传感器反馈电机的实时转速,因此只能通过矢量控制算法来实时观测转速。在诸多控制方法中,本文着重介绍了目前最常用的模型参考自适应法和全阶观测器法,但由于模型参考自适应法和传统的全阶观测器法都存在一定的缺陷,因此本文在传统全阶观测器方法的基础上,通过改进转速自适应律和反馈矩阵的设计来提高自适应全阶观测器在低速情况下的稳定性。全文主要研究内容如下:1.阐述了异步电机无速度传感器矢量控制技术研究现状,对各种控制方法的优缺点进行了简单介绍。2.列出了异步电机在叁种坐标系下的动态数学模型,并推导了叁种坐标系相互转换的表达式;介绍了矢量控制原理并着重阐述了 SVPWM控制原理以及实现方法。3.研究了模型参考自适应法的基本原理、状态方程以及转速自适应律,并分析了其存在的缺陷;针对模型参考自适应法存在的不足,提出了全阶观测器模型,并对全阶观测器的构造、反馈增益矩阵的设计以及转速辨识的推导进行了介绍。4.由于传统全阶观测器在低速状态下存在不稳定问题,分析了不稳定原因,并对此提出了叁点改进措施:(1)对定子电阻进行在线辨识;(2)得到改进的转速自适应律;(3)设计合理的反馈增益矩阵。得到了改进型自适应全阶观测器模型。5.对传统的全阶观测器模型和改进的自适应全阶观测器模型进行了仿真对比,得出改进的自适应全阶观测器能够有效提高系统低速运行的稳定性;并在30KW异步电机对拖实验平台上进行实验,验证了上述改进措施的有效性。(本文来源于《安徽大学》期刊2017-05-01)

尹忠刚,张延庆,杜超,孙向东,钟彦儒[10](2016)在《基于双辨识参数全阶自适应观测器的感应电机低速性能》一文中研究指出提出了一种基于双辨识参数全阶自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制策略,根据Popov超稳定性理论对系统进行了稳定性分析,在深入研究传统全阶自适应观测器的基础上,对保证系统在全速范围内稳定运行的反馈增益矩阵选取准则进行分析并据此设计了反馈增益矩阵。通过分析低速时定子电阻变化对转速估计的影响,构建了双辨识参数全阶自适应观测器,可以同时对转速和定子电阻进行在线辨识,有效提高了系统的低速带载性能。对基于双辨识参数全阶自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制系统进行了实验验证,实验结果验证了算法的正确性和有效性。(本文来源于《电工技术学报》期刊2016年20期)

电机全阶观测器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

异步电机全阶自适应观测器算法由反馈矩阵和转速自适应律构成,其中不同的反馈矩阵将影响整个观测器的稳定性以及转速估计的精度。通过对3种常用的反馈矩阵设计方法的分析,针对在低速范围存在的转速估计不准确、带载能力弱、稳定性差等问题,设计了一种新的反馈矩阵。该反馈矩阵在保证全速范围内稳定的前提下,能减小低速时非线性电压误差对估计转速的影响,从而改善系统低速性能,并通过2.2 kW异步电机实验平台验证。实验结果证明:设计的反馈矩阵能保证电机在低速时带额定负载稳定运行。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电机全阶观测器论文参考文献

[1].沈凤龙,满永奎,王建辉.基于改进全阶状态观测器的异步电机速度估算系统[J].微电机.2019

[2].李丽,黄鹤松,薛琳,黄旭.异步电机全阶自适应观测器反馈矩阵的分析与设计[J].煤炭技术.2019

[3].宋茂林.基于全阶磁链观测器的异步电机无速度传感器矢量控制研究[D].中国矿业大学.2019

[4].蒋林,刘梁鸿,李坤,张玉翠.基于滑模控制的异步电机全阶观测器研究[J].电气传动.2019

[5].彭忠,郑泽东,刘自程,王奎,李永东.基于虚拟绕组和全阶观测器的五相感应电机无速度传感器容错控制策略[J].电工技术学报.2018

[6].李筱筠.基于自适应全阶观测器的异步电机无速度传感器控制算法研究[D].合肥工业大学.2018

[7].姚伟星,窦爱玉,朱明祥,黄玮.基于降阶观测器的永磁直流电机低速控制[J].电气传动.2017

[8].吴俊.感应电机模糊自适应全阶磁链观测器和转速估计方法研究[D].西南石油大学.2017

[9].操进.基于自适应全阶观测器的感应电机无速度传感器优化研究[D].安徽大学.2017

[10].尹忠刚,张延庆,杜超,孙向东,钟彦儒.基于双辨识参数全阶自适应观测器的感应电机低速性能[J].电工技术学报.2016

论文知识图

1 电励磁同步电机全阶观测器结构...1 异步电机模型参考全阶自适应状态观测...3.4 考虑反馈矩阵时的零极点分布,已局部...一2无速度传感器直接转矩控制定子电队匹...加载稳态全阶磁链观测器观测定子磁链...一18转速与定子电阻同时辨识的实验波形

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电机全阶观测器论文_沈凤龙,满永奎,王建辉
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