电机类的参考文献含不确定参数的永磁同步电机位置自适应控制
永磁同步电动机控制策略及应用研究综述_张宏宇
中图分类号:TM 341 TM 351 文献标志码:A 文章编号:1001-6848(2008)04-0069-05永磁同步电动机控制策略及应用研究综述张宏宇,闫 镔,陆利忠(信息工程大学,郑州 450002)摘 要:分别阐述了经典控制策略、现代控制策略、智能控制策略和复合控制策略的原理及其在永磁同步电机伺服系统中的应用,分析了各种控制策略的优缺点,展望了发展趋势。
关键词:永磁同步电动机;控制策略;智能控制;发展趋势Control Strategy and Application R evie w of Per m anentM agnet SynchronousM otorZ HANG H ong -yu,YAN B in ,LU L-i zhong(Infor m ati o n Eng i n eer i n g Un i v ersity ,Zhengzhou 450002,China)Abst ract :In th is paper ,the contro l strategy of the per m anent m agnet synchronous m oto r (P M S M )w ere i n tr oduced firstly ,Then the t h eory and app lication of the contro l field of the P M SM servo syste m,respecti v e l y throught the classic contro,l t h e m odern contr o ,l the intelligent con tro l and the co m positi v econtro lw ere explained ,analysed the ir m erits and dra wbacks and gave out the f u ture trends in the con tro lsche m es o f P M S M.K eywords :Per m anent m agnetsynchronous m otor ;Controlstra tegy ;I nte lli g entcontro;lDevelopm en t trend收稿日期:2007-07-24基金项目:河南省自然科学基金项目(061102400)0 引 言永磁同步电动机通常指反电动势为正弦波的永磁无刷同步电机[36]。
《永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制技术的研究与实现》范文
《永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制技术的研究与实现》篇一一、引言永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)是一种重要的电动传动系统部件,因其具有高效率、高功率密度和良好的调速性能等优点,被广泛应用于工业、汽车、航空航天等领域。
然而,传统的PMSM控制系统通常需要使用位置传感器来获取电机的位置信息,这不仅增加了系统的复杂性和成本,还可能降低系统的可靠性和稳定性。
因此,无位置传感器控制技术成为了近年来研究的热点。
本文旨在研究并实现永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制技术,以提高电机控制系统的性能和可靠性。
二、永磁同步电机基本原理永磁同步电机的基本原理是利用永磁体产生的磁场与定子电流产生的磁场相互作用,产生转矩,使电机转动。
PMSM的转子不需要外部供电,具有结构简单、运行可靠等优点。
然而,要实现电机的精确控制,必须准确获取电机的位置和速度信息。
传统的PMSM控制系统通过位置传感器来获取这些信息,但无位置传感器控制技术则通过电机内部的电气信号来估算电机的位置和速度。
三、无位置传感器控制技术无位置传感器控制技术主要通过电机内部的电气信号来估算电机的位置和速度。
常见的无位置传感器控制技术包括基于反电动势法、模型参考自适应法、滑模观测器法等。
本文采用基于反电动势法的无位置传感器控制技术,通过检测电机的反电动势来估算电机的位置和速度。
四、全速度范围无位置传感器控制策略为了实现永磁同步电机全速度范围的无位置传感器控制,需要采用合适的控制策略。
本文采用基于矢量控制的策略,通过实时调整电机的电压和电流来控制电机的位置和速度。
在低速阶段,采用初始位置估算和误差补偿技术来提高位置的估算精度;在高速阶段,则采用反电动势法来准确估算电机的位置和速度。
此外,还采用了自适应控制技术来应对电机参数变化和外部干扰的影响。
五、实验与结果分析为了验证本文所提出的无位置传感器控制技术的有效性,进行了实验验证。
永磁同步电动机自适应模糊控制方法的研究大学本科毕业论文
永磁同步电机自适应模糊控制方法的研究 1 永磁同步电动机自适应模糊控制方法的研究摘要永磁同步电动机由于其结构中掺入了高能量的稀土合金如铆-铁-硼。
与传统的电励磁同步电机相比,永磁同步电机具有结构简单、体积小、重量轻、效率高、功率因数高、转矩/惯量比高、转动惯量低、易于散热、易于维护保养等优点因而其应用范围极为广泛,在现代交流电机中也占有举足轻重的地位。
文中首先概要性介绍了交流调速系统的发展,d-q坐标系下永磁同步电动机的数学模型,然后建立了永磁同步电机的矢量控制系统。
当采用传统的PI控制器时,控制器参数与对象匹配的情况下可以取得良好的控制效果。
但是当对象参数发生变化时,PI 参数需要重新整定。
模糊控制具有不依赖于对象的数学模型、鲁棒性强的优点,能够很好地克服系统中模型参数变化和非线性等不确定因素,从而实现系统的高品质控制。
本文将模糊控制与传统PI控制器相结合应用于永磁同步电动机调速控制系统中,设计了基于模糊自适应PI控制器,用MATLAB\SIMULINK进行了仿真,仿真结果表明,这种复合的模糊自适应PI控制器较单一的传统PI控制器能够获得较好的控制效果。
自适应模糊控制器通过在线调整自适应参数确保永磁同步电机的输出渐近收敛于给定的参考信号。
通过理论研究和仿真研究证实,当永磁同步电动机的参数或负载发生突变时,系统响应仍可以很好的跟踪参考信号,具有良好的动态性能。
关键词:永磁同步电动机(PMSM),矢量控制,PI控制,模糊控制,自适应陕西科技大学毕业论文(设计说明书) 2TitleAbstractPermanent magnet synchronous motor because of its structure with a high-energy rare earth alloy as rivet - of iron –boron, with the traditional excitation synchronous motor, PMSM have a simple structure, size and weight and high efficiency, the power factor, high power factor the low proportion of torque and inertia ,low moment of inertia, easy to turn to the amount of heat and maintenance, the advantages and its broad scope of application, especially in a demanding control the accuracy and reliability of the occasion, such as air and space, numerical control machine, processing center, such robots have been widely used in modern communication of electric motors are very important position.Firstly the development of AC speed regulation system, the control strategies used in the PMSM control system and the mathematics model of PMSM are generalized in this thesis. Then, PMSM vector control system is set up. Good performance can be achieved when the PI controller's parameters match with the control system. However, the parameters of PI have to be modified when the system's parameters change. Fuzzy control has the advantage of not relying on the object mathematical model and strongly robustness so it can overcome the uncertainty of element in the system such as parameter change and non-linear change and can realize the high quality control performance of the system. Fuzzy control combined with PI control is applied in the PMSM control system. The simulation results under MATLAB/SIMULINK environment prove that better performance can be obtained by using the compound controller than PI controller.Adaptive fuzzy controller which uses universal approximation property of fuzzy systems through online adaptive parameters can guarantee the convergence of the PMSM output to the given signal. Theoretical study and the simulation research indicate that the system response still have a good dynamic performance and track reference signal when PMSM parameter or the load suddenly change.KEY WORDS:PMSM, Vector-control, PI control, Fuzzy control, adaptive永磁同步电机自适应模糊控制方法的研究 3目录摘要 (1)Abstract (2)1. 绪论 (1)1.1 课题意义 (1)1.2国内外永磁同步电动机交流伺服系统研究现状 (2)1.2.2模糊控制在电气传动领域的应用现状和未来的发展趋势 (3)1.3本课题研究的目的和主要工作 (4)1.3.1课题研究的目的.............................. 错误!未定义书签。
《2024年永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究》范文
《永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究》篇一一、引言随着电力电子技术的不断发展,永磁同步电机(PMSM)在工业、汽车、航空等众多领域得到了广泛应用。
然而,传统的PMSM控制系统通常需要使用位置传感器来获取转子的位置信息,这不仅增加了系统的复杂性和成本,还可能受到环境因素的干扰。
因此,研究无位置传感器控制策略对于提高PMSM的性能和可靠性具有重要意义。
本文将重点研究永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略,旨在为PMSM的进一步应用提供理论依据和技术支持。
二、永磁同步电机基本原理永磁同步电机是一种基于磁场相互作用原理的电机,其转子采用永磁体材料制成。
当电机通电时,定子产生的磁场与转子永磁体产生的磁场相互作用,使转子按照一定的速度和方向旋转。
PMSM具有高效率、高功率密度、低噪音等优点,在许多领域得到广泛应用。
三、无位置传感器控制策略无位置传感器控制策略是实现PMSM控制的重要技术。
目前,常见的无位置传感器控制策略包括基于反电动势的估计方法、基于电流模型的方法、基于卡尔曼滤波器的方法等。
这些方法在不同的速度范围内具有不同的优缺点。
四、全速度范围无位置传感器控制策略针对PMSM的全速度范围无位置传感器控制策略,本文提出一种基于多种控制策略的综合方法。
在低速阶段,采用基于反电动势的估计方法,结合特定的启动策略实现稳定启动和位置跟踪;在高速阶段,采用基于电流模型的方法或卡尔曼滤波器等方法进行位置估计。
同时,根据电机运行状态和负载变化,实时调整控制策略,保证电机在不同速度范围内的稳定性和准确性。
五、实验与结果分析为了验证所提出的全速度范围无位置传感器控制策略的有效性,本文进行了大量实验。
实验结果表明,该控制策略在全速度范围内均具有较高的精度和稳定性。
在低速阶段,通过特定的启动策略实现了快速稳定启动和位置跟踪;在高速阶段,采用多种估计方法有效减小了位置估计误差。
此外,在不同负载和工作环境下的实验结果也证明了该控制策略的鲁棒性和可靠性。
电机类的参考文献
[1] 国家技术监督局,建设联合发布. 泵站设计规范[M].北京:中国计划出版社,1994:58.[2] 丁毓山. 变电所设计[M]. 辽宁: 辽宁科学技术出版社,1993:48.[3] 熊信银. 发电厂电气部分[M]. 北京: 中国电力出版社,2004:107-117.[4] 傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算[M]. 北京: 中国电力出版社,2004:105.[5] 陈跃.电气工程专业毕业设计指南[M]. 北京: 中国水利水电出版社,2003:84-85.[6] 工厂常用电气设备编写组. 工厂常用电气设备手册上、下册[M]. 北京: 中国电力出版社,1986.[7] 国家技术监督局、建设联合发布. 泵站设计规范[M].北京:中国计划出版社,1994:59.[8] 苏文成. 工厂供电[M]. 北京: 机械工业出版社,1980:149.[9] 贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M]. 北京: 中国电力出版社,1991:129-186.[10] 刘介才.工厂供电[M]. 北京: 机械工业出版社,2004:301-304.[11] A. Greewood: “Electrical Transients in Power Systems”[J], Book, Wiley-Inters Cience,Second Edition, New York, 1991.[12] 国家技术监督局,建设联合发布. 10kV及以下变电所设计规范[M]. 北京:中国计划出版社,1994:15.[13] Electricity Association.Electricity industry revive 6[R].London,2002.[1]王兆安,杨君,刘进军,王跃.谐波抑制和无功功率补偿.机械工业出版社[2]肖湘宁等.电能质量分析与控制[M].中国电力出版社,2005.[3]Talor C.W. Industrial and subtransmiss/distribution SVCs. McGraw-Hill,1994[4]Wang P,Jenkins N,Bollen M H J.Experimental investigation of voltage sag mitigation by an advanced static var compensator[J]. IEEE Trans. on Power Delivery 1998, 13(4):1461~1467[5]赵强,张丽.故障电流限制器现状及应用前景.电力建设,2008,(1):44~47[6]王文廷.电网短路电流限制措施的探讨:[硕士学位论文].浙江: 浙江大学,2005[7]袁娟,刘文颖等.西北电网短路电流的限制措施. 电网技术, 2007, 31(10):42~45.[8]Nielsen J G,Newman M,Nielsen H,etal.Control and testingof adynamic voltage restorer(DVR)at medium voltage level[J].IEEETrans on Power Electronics,2004,19(3):806~813[9]YUN Weili, A Dual-Functional Medium Voltage Level DVR to Limit Downstream Fault Currents. IEEE transactions on power electronics ,2007,22(4):1130~1140[10]邸亚静,尹忠东,肖湘宁等.级联多电平电压质量调节装置的研究.电气工程自动化,2009,33(12):80~84[11]Yajing Di, Zhongdong Yin, Xiangning Xiao,Simulation Research On The Multiple Objective Voltage Quality Regulator,The IEEE APPEEC 2009,2009.3[12]Junjie Zhang, Zhongdong Yin, Xiangning Xiao, Yajing Di, Enhancement voltage stability of wind farm access to power grid by novel SVC,The IEEE ICIEC 2009,2009.4[13]杨淑英,杜彬. 基于dq变换的动态电压恢复器综合求导检测算法,电力系统自动化, 2008,32(2):40~44[14]王晨,张晓锋,庄劲武等. 新型混合式限流断路器设计及其可靠性分析. 电力系统自动化,2008,32(12):61~67.[15] 张晓丽,石新春,王毅.多电平变换器拓扑结构和控制方法研究.电源技术应用,2003,6(7):330~334[16]尹忠东,周丽霞,于坤山,2MVA无串联变压器级联多电平动态电压调节器的设计与仿真.电网技术,2006,30(1):80~84[17]石新春,齐涛等. 基于瞬时无功功率理论的SVC设计和实现. 电力电子技术,2006,42(5):12~14[18]马慧,刘静芳.基于瞬时无功功率理论的三相电路谐波、无功和不平衡电流检测.四川电技术,2004(4):4~7[19]刘开培,张俊敏,宣扬.基于重采样理论和均值滤波的三相电路谐波检测方法.中国电机工程学报,2003,23(9):78~82[20]彭春萍,陈允平,孙建军.动态电压恢复器及其检测方法的探讨[J].电力自动化设备,2003,23(1):68-71[21]李建林.载波相移级联H桥型多电平变流器及其在有源电力滤波器中的应用研究.浙江大学博士学位论文.2005[22]杨亚飞,颜湘武,娄尧林,等.一种新的电压骤降特征量检测方法[J].电力系统自动化,2004,28(2):41~44[23]曾琦,带串联补偿故障限流器的仿真和实验研究[硕士学位论文].四川:四川大学,2003[24]S.S.Choi,B.H.Li,and D.M.Vilathgamuwa,"Dynamic voltage restoration with minimum energy injection"IEEE Trans. Power Syst,vol.15,no.1,pp. 51-57,Feb.2000[25]尹忠东.瞬时电压补偿装置的零序电压控制.电力系统自动化,2002.10[26]赵剑峰,蒋平,唐国庆,等.基于电压型逆变器的串联型电能质量补偿器与电力系统相互作用的研究.中国电机工程学报,2001,21(4):75~79[27]王卫勤,刘汉奎,徐殿国,等.电压跟踪型单相电网有源滤波器补偿特性的研究.中国电机工程学报,1999,19(7):72~76[28]谢小荣,姜齐荣.柔性交流输电系统的原理与应用.北京:清华大学出版社,2006[29]赵剑锋.基于电压型逆变器的可连续运行的动态电压恢复器(UDVR)的研究:[博士学位论文].南京:东南大学电气工程学院,2001[30]尤勇.动态电压恢复器的研制:[硕士学位论文].北京:华北电力大学电力系,2004[31]彭力.基于状态空间理论的PWM逆变电源控制技术研究:[博士学位论文].武汉:华中科技大学,2004[32]孙驰,毕增军,魏光辉,一种新颖的三相四桥臂逆变器解藕控制的建模与仿真.中国电机工程学报告,2004,24(1):124~128[33]Michael J, AnalysisR. Modeling and control of three-phase, four-wire sine wave inverter systems [D]. University of Wisconsin-Madison, 1997[34] Elmitwally A, Abdelkader S, Elkateb M, Performanceevaluation of fuzzy controlled three and four wire shunt active power conditioners. IEEE Power Engineering Society winter meeting. vol.3,Singapore:2000,1650~1655[35] Richard Zhang,Pasad V H,Dushan Broyevich,et al., Three-dimensional space vector modulation for four-leg voltage-source converters. IEEE Trans on PE, 2002, 17(3):314~326[36] Ryan M J, Rik W. De Doncker, Lorenz R D. Decoupled control of a four-leg inverter via a new 4 X 4 transformation matrix.IEEE Trans on PE, 2001,16(5): 694~700[37] 王刚.基于DSP和FPGA的七电平级联H桥型变流器的控制研究.华东交通大学硕士学位论文.2006年6月[38] S.Lee,W.Chang,C.Wu.A compact algorithm for three-phase three-wire system reactive power compensation and load balancing,Proc.EMPD’95 1 (1995) 358~363[39] 孙曙光,王景芹,师顺泉.单相电路谐波及无功电流实时检测的研究.电测与仪表[J],2008,1[40] 刘二虎,梁文怡,张文栋.基于FPGA的IIR数字滤波器硬件模块的设计.微计算机信息[J],2008,24[1] 刘振亚.特高压电网[M].北京:中国经济出版社,2005:1~100.[1] 陈珩.电力系统稳态分析[M].北京:中国电力出版社,1995:1~28.[1] V E Wagner,J C Balda,D C Griffith,et al.Effects of harmonics onequipment, Report of the IEEE task force on the effects of harmonics on equipment. IEEE Transactions on Power Delivery,1993,B(2):672~680.[1] Narain G,Hingorani.High Power Electronics and Flexible ACTransmission System.IEEE Power Engineering Review,1988,8(7):3~4.[1] Alexander E Emanuel,John A Orr,David Cyganski,et al.A survey ofharmonic voltages and currents at the customer's bus.IEEE Transactions on Power Delivery,1993,8(1):411~421.[1] G Manchur,C C Erven.Development of a model for predicting flicker fromelectric arc furnaces.IEEE Transactions on Power Delivery,1992,7(1):416~420.[1] 吴竞昌.供电系统谐波[M].北京:中国电力出版社,1998.[1] 肖湘宁.电能质量分析与控制[M].北京:中国电力出版社,2004:1~30.[1] 朱桂萍,王树民.电能质量控制技术综述.电力系统自动化,2002,26(19):28~31.[1] 程浩忠,范宏,翟海保.输电网柔性规划研究综述.电力系统及其自动化学报,2007,19(1):21~27.[1] Georage J,Wakileh.Power systems harmonics,Fundamental,analysis andfilter design.徐政译.电力系统谐波一畸变原理,分析方法和滤波器设计[M].北京:机械工业出版社,2003.[1] 王兆安,杨君,刘进军.谐波抑制和无功功率补偿[M].北京:机械工业出版社,2004:6-8.[1] 林海雪,孙树勤.电力网中的谐波[M].北京:中国电力出版社,1998.[1] 李建林,张仲超.关于谐波及无功电力检测方法的综述.电力系统及其自动化学报,2003,15(4):89~93.[1] 朱桂萍,王树民.电能质量控制技术综述.电力系统自动化,2002,26(19):28~31.[1] 李永东,倚鹏.大功率高性能逆变器技术发展综述.电气传动,2000,6:3~8.[1] 张斌,刘晓川,许之晗.基于变换的电能质量分析方法.电网技术,2001,25(1) :26~29.[1] 王建赜,李威,纪延超,等.电能质量监测算法研究及实现.继电器,2001,29(2):29~31.[1] 文继锋,刘沛.一种电能质量扰动的检测和分类方法.电力系统自动化,2002,26(1):42~44.[1] 孙元章,刘前进.FACTS控制技术综述——模型,目标与策略.电力系统自动化,1999,23(6):1~7.[1] Xia Jiang,Xinghao Fang,Joe H Chow,et al.A Novel Approach for ModelingVoltage-Sourced Converter-Based FACTS Controllers.IEEE Transactions on Power Delivery,2008,23(4):2591~2598.[1] 陈国柱,吕征宇,钱照明.有源电力滤波器的一般原理及应用.中国电机工程学报,2000,20(9):17-21.[1] 刘飞,邹云屏,李辉.C 型混合有源电力滤波器.中国电机工程学报,2005,25(6):75-80.[1] 周柯,罗安,汤赐,等.一种大功率混合注入式有源电力滤波器的工程应用.中国电机工程学报,2007,27(22):80-86.[1] 查晓明,孙建军,陈允平.并联型有源电力滤波器的重复学习Boost变换控制策略.电工技术学报,2005,20(2):57~62.[1] Fukuda S,Yoda T.A novel current-tracking method foractive filters basedon a sinusoidal internal model forPWM inverters.IEEE Transactions on Industry Application,2001,37(5):888~895.[1] Malesani L,Mattavelli P,Buso S.Robust dead-beat current control forPWM rectifiers and active filters.IEEE Transactions on Industry Application,1999,36(5):613~620.[1] 王同勋,薛禹胜,SSCHOI.动态电压恢复器研究综述.电力系统自动化,2007,31(9):101~107.[1] S S Choi,B H Li,D M Vilathgamuwa.Dynamic voltage restoration withminimum energy injection.IEEE Transactions on Power Systems,2000,15(1):51~57.[1] Mahinda Vilathgamuwa D,Ranjith Perera A A D,Choi S S.Voltage sagcompensation with energy optimized dynamic voltage restorer.IEEE Transactions on Power Delivery,2003,18(3):928~936.[1] 袁川,杨洪耕.动态电压恢复器的改进最小能量控制.电力系统自动化,2004,28(21):49~53.[1] 谢旭,胡明亮,梁旭,等.动态电压恢复器的补偿特性与控制目标.电力系统自动化,2002,26(8):41~44.[1] 冯小明,杨仁刚.动态电压恢复器电压补偿策略的研究.电力系统自动化,2004,28(6):68~72.[1] 魏文辉,刘文华,宋强,等.基于逆系统方法有功-无功解耦PWM控制的链式STATCOM动态控制策略研究.中国电机工程学报,2005,25(3):23~28.[1] 耿俊成,刘文华,俞旭峰,等.链式STATCOM的数学模型.中国电机工程学报.2003,23(6):66~70.[1] 魏文辉,宋强,滕乐天,等.基于反故障控制的链式STATCOM动态控制策略的研究.中国电机工程学报,2005,25(4):19~24.[1] 栗春,姜齐荣,王仲鸿.STATCOM电压控制系统性能分析.中国电机工程学报,2000,20(8):46~50.[1] C D Schauder,L Gyugyi,M R Lund,et al.AEP UPFC project installation,commissioning and operation of the ±160 MVA STATCOM (phase I).IEEE Transactions on Power Delivery,1998,13(4):1530~1535.[1] Li Yidan,Wu Bin.A novel DC voltage detection technique in the CHBinverter-based STATCOM.IEEE Trans. on Power Delivery,2008,23(3):1613-1619.[1] Barrena J A,Marroyo L,Vidal M A R,et al.Individual voltage balancingstrategy for PWM cascaded H-Bridge converter based STATCOM.IEEE Trans. on Industry Electronics,2008,55(1):1512-1521.[1] 刘文华,宋强,张东江,等.50MVA静止同步补偿器链节的等价试验.中国电机工程学报,2006,26(12):73~78.[1] 马晓军,姜齐荣,王仲鸿,等.静止同步补偿器的分相不对称控制.中国电机工程学报,2001,21(1):52~56.[1] 栗春,马晓军,姜齐荣,等.用STATCOM改善系统电压调节特性的动模实验.中国电机工程学报,1999,19(9):46~49.[1] Liang Yiqiao,Nwankpa C O.A new type of STATCOM based on cascadingvoltage-source inverters with phase-shifted unipolar SPWM.IEEE Trans.on Industry Applications,1999,35(5):1118-1123.[1] Komurcugil H,Kukrer O.Lyapunov-based control for three phase PWMAC/DC voltage-source converters.IEEE Transactions on Power Electronics,1998,13(9):801-813.[1]Lee D C,Lee G M,Lee K D.DC-bus voltage control of three-phase AC/DCPWM converters using feedback linearization.IEEE Transactions on Industry Applications,2000,36(5):826-833.[1] H Akagi.New trends in active filters for power conditioning.IEEETransactions on Industral Application,1996,32(6):1312~1322.[1] S Moran.A line voltage regulator/conditioner for harmonic sensitive loadisolation.IEEE/IAS Annu Meet,1989:947~951.[1] F Kamran,T G Habetler.Combined deadbeat control of a seriesparallelconverter combination used as a universal powerfilter.IEEE Power Electronics Specialist Conf,1995:196~201.[1] Woodhouse M L,Donoghue M W,Osborne M.Type testing of the GTOvalves for a novel STATCOM convertor.Proc. 2001 IEE AC-DC Power Transmission Conf,London,2001,84~90.[1] 吴耀辉,杨焦贇,魏仁灿.IGBT高频开关电源的故障分析及处理.电力电子技术,2009,43(5):61~62.[1] 陈坚.电力电子学2版[M].北京:高等教育出版社,2004.[1] Steffen Bernet.Recent developments of high power coverters for industryand traction applications.IEEE Transactions on Power Electronics,2000,15(6):1102~1117.[1] 最新功率器件专集[M].西安:西安电力电子技术研究所,2000.[1] 王正元,由宇义珍,宋高升.IGBT技术的发展历史和最新进展.电力电子,2004,2(5):7~12.[1] 张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计[M].北京:电子工业出版社,1998.[1] 刘文华,宋强,滕乐天,等.基于链式逆变器的50MVA STATCOM的直流电压平衡控制.中国电机工程学报,2004,24(4):145~150.[1] 刘钊,刘邦银,段善旭,等.链式静止同步补偿器的直流电容电压平衡控制.中国电机工程学报,2009,29(30):7~12.[1] Woodhouse M L,Donoghue M W,Osbome M M.Type testing of the GTOvalves for a novel STATCOM converter.Seventh International Conference on AC-DC Power Transmission,London,United Kingdom,2001.[1] Baker M H,Gemmell B D,Horwill C,et al.STATCOM helps to guaranteea stable system.Transmission and Distribution Conference and Exposition,Atlanta,USA,2001.[1] Hanson D J,Woodhouse M L,Horwill C,et al.STATCOM:a new era ofreactive compensation.Power Engineering Journal,2002,16(3):151~160.[1] An T,Powell M T,Thanawala H L,et al.Assessment of two differentSTATCOM configurations for FACTS application in power systems.International Conference on Power System Technology,Beijing,China,1998.[1] 解大,张延迟,吴非,等.并联型有源电力滤波器的直流侧电压控制和补偿电流反馈控制.电网技术,2006,30(3):18~21.[1] 耿俊成,刘文华,袁志昌.链式STATCOM电容电压不平衡现象研究(一)仿真和试验.电力系统自动化,2003,27(16):53~86.[1] 耿俊成,刘文华,袁志昌.链式STATCOM电容电压不平衡现象研究(二)数学模型.电力系统自动化,2003,27(17):35~39.[1] A Nagel,S Bernet,P K Steimer,et al.A 24 MVA Inverter using IGCTSeries Connection for Medium Voltage Applications.Reprinted from the Industry Applications Society,IAS,October 2001,Chicago,USA.[1] 查申森,郑建勇,苏麟,等.基于IGBT串联运行的动态均压研究.电力自动化设备,2005,25(5):20~22.[1] 付志红,苏向丰,周雒维.功率器件IGBT串联的移相控制技术.重庆大学学报,2003,26(2):113~116.[1] 金其龙,孙鹞鸿,严苹,等.IGBT串联技术动态均压电路的研究.高电压技术,2009,35(1):176~180.[1] 孙荣丙.IGBT串联技术的研究[硕士学位论文].合肥:合肥工业大学,2009.[1] 郑连清,王青峰.馈能型电子负载的并网控制.电网技术,2008,32(7):40~45.[1] 刘志刚,李宝昌,汪至中.电能反馈型电子负载的设计与实现.铁道学报,2001,23(3):37~41.[1] Emadi A.Modeling of power electronic loads in AC distribution systemsusing the generalized state-space averaging method.IEEE Trans on industrial Electronics,2004,51(5):992~1000.[1] 赵剑锋,潘诗锋,王浔.大功率能量回馈型交流电子负载及其在电力系统动模实验中的应用.电工技术学报,2006,21(12):35~39.[1] 王成智,邹旭东,陈鹏云,等.大功率电力电子负载并网变换器的设计与改进.中国电机工程学报,2009,29(18):1~7.[1] 王成智,邹旭东,许赟,等.采用改进重复控制的大功率电力电子负载.中国电机工程学报,2009,29(12):1~9.[1] 李时杰,李耀华,陈睿.Back-to-Back变流系统中改进前馈控制策略的研究.中国电机工程学报,2006,26(22):74~79.[1] 杨超,龚春英.基于DSP的能量回馈型交流电子负载的研究.通信电源技术,2008,25(2):12~15.[1] 李芬,邹旭东,王成智,等.基于双PWM 变换器的交流电子负载研究.高电压技术,2008,34(5):930~934.[1] Hanson D J.Horwill C,Gemmell B D,et al.A STATCOM-basedrelocatable SVC project in the UK for national grid.Power Engineering SocietyWinter Meeting,2002.IEEE,New York,2000,1:532~537.[1] R Mohan Mathur,Rajiv K Varma.基于晶闸管的柔性交流输电控制装置[M].徐政译.北京:机械工业出版社,2005年,363~401.[1] Horwill C,Totterdell A J,Hanson D J,et al.Commission of a 225 MvarSVC incorporating a ±75Mvar STATCOM AT NGC’s 400kV east claydon substation.Seventh International Conference on AC-DC Power Transmission,London,2001.232~237.[1] 张文亮,邱文亮,来小康.储能技术在电力系统中的应用.电网技术,2008,32(7):1~9.[1] Suzuki I,Shizuki T,Nishiyama K.High power and long life lithium-ionbattery for backup power source.The 25th International Telecommunications Energy Conference,Brazil,2003:317~322.[1] Madawala U K,Thrimawithana D J,Nihal K.An ICPT-supercapacitorhybrid system for surge-free power transfer.IEEE Trans on Industrial Electronics,2007,54(6):3287~3297.[1] Schoenung S M,Burns C.Utility energy storage applications studies.IEEETrans on Energy Conversion,1996,11(3):658~665.[1] Juan Segundo-Ramírez,Aurelio Medina.Modeling of FACTS DevicesBased on SPWM VSCs.IEEE Transactions on Power Delivery,2009,24(4):1815~1823.[1] Sirisukprasert S,Huang A Q,Lai J-S.Modeling,analysis and control ofcascaded-multilevel converter-based STATCOM.IEEE Power Engineering Society General Meeting,2003,4:2568~2574.[1] 刘黎明,康勇,陈坚,等.SSSC建模、控制策略及性能.电工技术学报,2006,21(9):37~43.[1] 郭雷,程代展,冯德兴.控制理论导论[M].北京:科学出版社,2005.[1] 戴忠达.自动控制理论基础[M].北京:清华大学出版社,2001.[1] 刘豹.现代控制理论[M].北京:机械工业出版社,1992.[1] 钟秋海,付梦印.现代控制理论与应用[M].北京:机械工业出版社,1997.[1] T Tayjasanant,W Wang,C Li and W Xu.Interharmonic-flickercurves[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2005,20(2):1017~1024.[1] L Peretto and A E Emanuel.A theoretical study of the incandescent filamentlamp performance under voltage flicker.IEEE Transactions on Power Delivery,1997,12(1):279~288.[1] A E Emanuel and L Peretto.The response of fluorescent lamp withmagnetic ballast to voltage distortion.IEEE Transactions on Power Delivery,1997,12(1):289~295.[1] T Keppler,N R Watson,J Arrillaga and S Chen.Theoretical assessmentoflight flicker caused by sub- and interharmonic frequencies.IEEE Transactions on Power Delivery,2003,18(1):329~333.[1] 全国电压电流等级和频率标准化技术委员为,欧盟——亚洲电能质量项目中国合作组电能质量国家标准应用指南[M].北京,中国标准出版社,2009:103~120.[1] Jing Yong,Wilsun Xu,Caixin Sun.Characterizing Voltage FluctuationsCaused by a Pair of Interharmonics.IEEE Transactions on Power Delivery,2008,23(1):319~326.[1] 康劲松,陶生桂,王新祺.大功率IGBT直流特性和动态特性的PSPICE仿真.同济大学学报,2002,30(6):710~714.[1] 田伟,于海生.MATLAB在电力电子仿真中的应用.船电技术,2006,26(5):31~33.[1] 罗伟,张明焱.基于Saber的Buck电路仿真与分析.电力系统及其自动化学报,2007,19(3):122~124.[1] 洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真.北京:机械工业出版社,2006.[1] 文小玲,尹项根.三电平STATCOM的建模和仿真分析.武汉工程大学学报,2008,30(1):87~90.[1] 刘永超,杨振宇,姚军,等.三相四桥臂动态无功补偿器仿真研究.电力自动化设备,2006,26(11):24~27.[1] 单任仲,尹忠东,肖湘宁.电压源型快速动态无功补偿器.中国电机工程学报,2009,1~5.[1] 尹忠东,周丽霞,于坤山.2MVA无串联变压器级联多电平动态电压调节器的设计与仿真. 电网技术,2006,30(1):80~84.[1] 龙英,马玉龙,曾南超,等.RTDS应用于直流控制保护系统的仿真试验.高电压技术,2005,31(8):56~58.[1] 钱珞江,邓红英,陶瑜.灵宝背靠背直流输电工程中的RTDS试验模型.高电压技术,2005,31(12):45~65.[1] 洪潮,饶宏.南方电网直流多落点系统实时仿真研究.中国电机工程学报,2005,25(25):29~35.[1] 朱庆春,丁洪发,张明龙,等.与RTDS互联的TCSC物理模拟装置研制. 电力自动化设备,2005,25(2):50~55.[1] 王学强,黄立滨,崔伟.纵差线路保护装置RTDS实验方案设计.继电器,2003,31(9):26~30.[1] 王婷,王大光,邓超平,林因,张明龙,宋福海.用RTDS建立省级电力系统等值模型的初步研究.福建电力与电工,2005,25(3):1~4.[1] Wei Qiao,Ganesh Kumar Venayagamoorthy,Ronald Garley.MissingSensor Fault Tolerant Control for SSSC FACTS Device With Real-Time Implementation.IEEE Transactions on Power Delivery,2009,24(2):740~750.[1] 姜旭.H桥级联式SSSC主电路拓扑分析及控制策略研究[博士学位论文].北京:华北电力大学,2007.[1] 赵洋.静止同步串联补偿器控制策略及抑制次同步谐振的研究[博士学位论文].北京:华北电力大学,2009.[1] 江建军,刘继光.LabVIEW程序设计教程[M].北京:电子工业出版社,2008.[1] 陈锡辉,张银鸿.LabVIEW 8.20程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2007.[1] Wang X,Ooi B T.Unity PF current-source rectifier based on dynamictrilogic PWM.IEEE Transaction on Power Electronics,1993,8(3):288~294.[1] 陈首先.网络化的电力电子通用数字平台设计[硕士学位论文].杭州:浙江大学,2008.[1] Andrew bateman,Iain Paterson-stephens.The DSP handbook algorithms,applications and design techniques[M].北京:机械工业出版社,2006.[1] Mark zwolinski.Digital system design with VHDL[M].北京:电子工业出版社,2006,51~164.[1] 鲁挺,赵争鸣,张颖超,等.基于双DSP的电力电子变换器通用控制平台.清华大学学报,2008,48(10):1541~1544.[1] 李建林,王立乔,李彩霞,等.基于现场可编程门阵列的多路PWM波形发生器.中国电机工程学报,2005,25(10):55~59.[1] 范伟健.M57959L/M57962L型IGBT厚膜驱动电路.国外电子元器件,1999,(2):8~9.[1] 蓝宏,胡广艳,张立伟,等.大电流高频IGBT用M57962L驱动能力解决方案研究.电力电子,2006,4:27~30.[1] 华伟.IGBT驱动及短路保护电路M57959L研究.电力电子技术,1998,(1):88~90.[1] 占荣.可编程逻辑器件在逆变器控制中的应用[硕士学位论文].武汉:华中科技大学,2005.[1] 潘松,黄继业.EDA 技术实用教程[M].北京:科学出版社,2002.[1] 杨恒.FPGA/VHDL快速工程实践入门与提高[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.。
基于自适应滑模变结构控制参数不确定永磁同步电机混沌控制
中图分 类号 : T H1 6 5 ; T G 6 5 9 文献标 识 码 : A
Cha o s Co nt r o l o f Pe r ma ne nt M a g ne t S y nc hr o no u s M o t or wi t h Pa r a me t e r Unc e r t a i n t i e s Ba s e d o n Ad a pt i v e S l i d i ng M o d e
文章 编 号 : 1 0 0 1 — 2 2 6 5 ( 2 0 1 3 ) 1 1 —0 0 5 5— 0 3
基 于 自适 应 滑 模 变 结 构 控 制 参 数 不确 定 永 磁 同步 电机 混沌 控 制 木
胡龙 龙 , 杨晓辉 , 江 智 军
( 南 昌大 学 信 息工 程 学院 , 南昌 3 3 0 0 3 1 )
h a s a g o o d d yn a mi c p e r f o r ma n c e a n d s t e a d y s t a t e a c c u r a c y .
Ke y wo r d s:u n c e r t a i n pa r a me t e r s ;PM S M ;c ha o s;a d a p t i v e s l i d i n g mo d e c o n t r o l
永磁同步电机积分反步自适应控制
永磁同步电机积分反步自适应控制杨启涯;庄海;张颖杰【摘要】针对外界干扰导致永磁同步电机(PMSM)固有参数发生变化的问题,将新型的智能控制理论引入到PMSM控制系统中,提出了一种新颖的带有积分环节的反步自适应法的控制方法.该控制器能够利用交轴电流动态抑制或消除参数的变化对系统的影响,基于Lyapunov稳定性原理设计被控系统的控制律和自适应律,并引入积分环节,增强被控系统的稳定性,缩短速度响应的时间.仿真试验证明,该控制器能够有效地抑制电机固有参数的变化对被控系统的影响,保证了系统的强鲁棒性和动静态性能.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2018(045)008【总页数】5页(P15-18,62)【关键词】永磁同步电机;反步自适应法;交轴电流;积分环节【作者】杨启涯;庄海;张颖杰【作者单位】大连理工大学电气工程学院,辽宁大连 116023;大连理工大学电气工程学院,辽宁大连 116023;大连理工大学电气工程学院,辽宁大连 116023【正文语种】中文【中图分类】TM301.20 引言由于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)是一个时变非线性和强耦合性系统[1-3],数学模型中的参数的准确性严重影响着电机的控制性能。
电机在实际运行过程中,外界环境和电机负载都会随时发生变化,这将导致电机的固有参数发生变化,影响被控对象的动静态性能,较难实现电机的高性能和高精度控制[4]。
随着现代控制技术的逐渐成熟,滑模变结构、反馈线性化、自适应、反步、模糊等人工智能方法被逐渐应用在PMSM中[5],其中,反步自适应法能够有效地发挥自适应法与反步法两者的优点,不仅能保证被控对象的稳定性,而且能抑制电机运行时电机参数变化对系统的影响。
该方法利用自适应法和反步法设计控制器,根据虚拟变量和Lyapunov稳定性原理来推导被控系统的控制律和参数自适应律[6-7]。
《2024年永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究》范文
《永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略研究》篇一一、引言随着现代工业和电力电子技术的快速发展,永磁同步电机(PMSM)因具有高效率、高转矩密度以及良好的调速性能等优点,在许多领域得到了广泛的应用。
然而,传统的PMSM控制系统通常依赖于位置传感器来获取电机的位置和速度信息,这不仅增加了系统的复杂性和成本,还可能降低系统的可靠性和稳定性。
因此,无位置传感器控制策略的研究成为了当前电机控制领域的重要课题。
本文旨在研究永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制策略,以提高电机的控制性能和系统的可靠性。
二、永磁同步电机基本原理永磁同步电机是一种利用永磁体产生磁场的电机,其转子的位置和速度信息对于电机的控制至关重要。
PMSM的基本工作原理是通过改变定子电流的相位和幅值来控制电机的转矩和速度。
在有位置传感器的情况下,可以通过检测转子的位置和速度信息来精确控制电机的运行。
然而,在无位置传感器的情况下,需要通过其他方法估计电机的位置和速度。
三、无位置传感器控制策略研究为了实现PMSM的全速度范围无位置传感器控制,研究人员提出了多种控制策略。
本文将重点介绍其中的几种策略及其应用。
1. 基于模型的控制策略:该策略通过建立电机的数学模型,利用电机电压和电流等可测量的物理量来估计电机的位置和速度。
这种方法具有较高的精度和稳定性,但需要准确的电机参数。
2. 滑模观测器控制策略:滑模观测器是一种非线性控制方法,通过设计适当的滑模面和滑模控制器来估计电机的位置和速度。
该方法对电机参数的变化具有一定的鲁棒性,但需要合理设计滑模参数。
3. 扩展卡尔曼滤波器控制策略:扩展卡尔曼滤波器是一种基于概率的估计方法,通过融合电机的电压、电流以及电机的动力学模型等信息来估计电机的位置和速度。
该方法具有较高的估计精度和鲁棒性,但计算量较大。
四、全速度范围无位置传感器控制策略的实现在实际应用中,需要根据电机的具体参数和应用场景选择合适的无位置传感器控制策略。
一种基于模糊自适应PID的电动执行器智能控制方法
1引言近年来电动执行器系统的控制策略得到了越来越多的研究,对系统的稳定运行发挥着关键作用。
电动执行器系统的控制方案主要包括驱动电机以及系统主要单元的控制策略。
系统需要提供相当多的转矩和转速,以控制阀门开度。
对于系统的动态调节,其响应速度应该相对够快,以达到系统控制精度要求。
传统阀门位置控制常采用PID 方法,该方案是基于比例、积分、微分输出控制量,来实现对系统的准确控制,具有相对简单、容易实现等特点。
然而,当被控对象的环境经常变化,即需频繁调整控制参数,对该方法的实际应用提出了限制。
因此,需要对以往的PID 策略进行改进,一种方案是改进传统控制结构,另一种则是采用智能控制方法[1]。
文献[2]研究了PID 控制方案,针对电子液压制动系统下电动执行器调节阀的控制,电动执行器流量调节阀采用传统的控制方法即可实现输出流量精确、快速的跟踪,然而系统具有较差的鲁棒性。
文献[3]采用校正控制,进一步减小了系统超调及稳态误差,大大提升了执行器系统的响应速度和抗扰动能力,并且明显改善了回差。
文献[4]研究了基于增量一种基于模糊自适应PID 的电动执行器智能控制方法李伟华(苏州博睿测控设备有限公司,苏州215143)摘要:电动执行器的系统控制方案研究在近年有较大进展。
传统控制方案基于PID 的控制策略易于在通常的实际控制系统中实现,但对于控制系统复杂程度较高的场合,传统控制方法已不能适应系统鲁棒性和实时性的要求。
为解决此问题,提出基于模糊自适应PID 的执行器系统智能控制方案。
实验结果表明,新方案有较好的动态表现以及较快的响应,并且具有较高的调节准确度,能够实现PID 参数的在线自调整,实时性更好,控制精度和鲁棒性更高,参数计算负荷小,设计方法易于实现。
关键词:模糊控制;自适应;PID 控制;智能控制DOI :10.3969/j.issn.1002-2279.2021.02.015中图分类号:TP273+.4文献标识码:A 文章编号:1002-2279(2021)02-0058-04An Intelligent Control Method of Electric Actuator Based onFuzzy Adaptive PIDLI Weihua(Suzhou Bonray Measurement&Control Equipment Co.,Ltd,Suzhou 215143,China )Abstract:Recently,great progress has been made in the research of system control scheme of electric actuator.The PID-based control strategy of the traditional control scheme is easy to be realized in the common practical control system,but the traditional method can no longer meet the requirements of system robustness and real-time when the control system is complex.To solve the problem,an intelligent control scheme of actuator system based on fuzzy adaptive PID is proposed.Experimental results show that the new scheme has better dynamic performance and faster response,as well as higher adjustment accuracy,which can realize on -line self -adjustment of PID parameters,with better real -time,higher control accuracy and robustness and less parameter calculation load,and the design method is easy to realize.Key words:Electric actuator;Fuzzy control;Self-adaptation;PID control;Intelligent control作者简介:李伟华(1978—),男,陕西省西安市人,助理工程师,主研方向:测控技术及仪器。
译文(doc)永磁同步电动机的系统模型参考自适应控制
永磁同步电动机的系统模型参考自适应控制马小军,梁峰中国北京100072装甲部队工程学会控制工程部中国北京100072装甲部队工程学会控制工程部抽象的一个模型参考自适应控制的伺服系统包含那些在一个非常低的速度现象的新方法,提出了基于超稳定理论为基础。
本文的永磁同步电动机的数学模型研究,基本推测是定义模型参考自适应控制器通过模拟结果验证表明,新方法可以消除环境干扰的系统,骤升系统快速性,解决了爬行现象再一个非常低的速度,并提高稳态性能,因而是一个现实的新技术提供给了系统的设计。
1,简介永磁同步电动机有更多的高精度和高速响应,是在含有直接驱动伺服系统的优越性,但首选,负载变化和外部干扰直接影响系统的性能直接驱动。
此外,确切的计算参数和负荷性是未知的,仍然会改变电机运行过程中。
这些因素会降低伺服系统港口起,该永磁同步电机,磁链的脉动波永磁推力,改变肺泡效果表现参数系数,非线性变化的摩擦,以及系统状态观测噪声等,而且其参数是多变量,非线性,耦合,变型,因此很难获得的时机和方向令人满意的表现在古典设计。
自适应控制系统的研究,使用的稳定性赢得了广泛的方法有以下。
使用这种自适用控制问题,在多变量非线性系统的稳定性问题制定方法。
Lyapunov方法和波波夫的超稳定性理论已被用来作为工具的原则在这类系统的分析。
当李亚普诺夫的方法是采取了一个错误的差分方程组的渐进稳定应研究使用Lyaounov函数的候选人,这不是一件容易的工作合适的选择,他的使用是有限的,因为我们不知道如何扩大类合适的Lyapunov函数。
该超稳定性办法正在越来越多地用来作为李亚普诺夫方法的代替方法。
由于电机工程往往从空载到满载之间,也就是说,运动的一部分themass变化频繁,这会引起摩擦和其他抵抗力量的变化。
因此,一个鲁棒控制器的设计应使其不敏感的质量和抵抗力量的变化,该系统可以负荷情况下运行稳定。
很明显,传统的PID控制器无法满足这些要求。
模型参考自适应控制理论为基础的超稳定在一个真正可以让系统的一些不确定性。
