摘要：[目的]电流环是双馈风力发电机并网过程中的重要控制环节。针对传统PI控制时双馈风力发电系统在参数摄动时动态性能不佳以及传统趋近律滑模控制存在抖振问题,对滑模变结构进行了研究和设计。[方法]基于滑模变结构的双馈风力发电机矢量控制研究方法主要聚焦于利用滑模变结构控制的优点,如响应速度快、对参数变化和扰动不敏感等,结合双馈风力发电机的特性,实现精确的矢量控制。首先设计滑模面,确保系统状态在滑模面上滑动,进而设计滑模控制器以稳定系统状态,并通过反馈调整使系统跟踪期望轨迹,从而达到对双馈风力发电机的高效、稳定控制,并将抗抖振因子与幂次函数相结合设计趋近律函数,提出一种改进型幂次函数来提高控制器的性能,构建了基于改进幂次函数的滑模控制器。[结果]仿真表明,在风速突变的情况下,基于改进型幂次函数的滑模控制器控制过程几乎无超调。[结论]与传统PI调节器相比,基于改进型幂次函数的滑模控制器具有优良的动态性能和控制精度,能够在双馈风力发电系统中有效地改善控制效果,提高稳定性和抗干扰能力。

摘要：转矩环和磁通环的解耦控制是矢量控制性能的保证,而解耦控制的精度取决于磁通观测器定向于电机实际磁通的精度。本文在分析电机参数不确定性的基础上,建立了考虑铁损的感应电动机全阶H∞磁通观测器。考虑磁通变化并采用增益规划控制设计线性时变系统的综合观测器,推导出不确定性与观测器误差的传递函数,通过配置观测器的极点区域提高H∞磁通观测器的动态性能,求解线性矩阵不等式得到H∞磁通观测器的反馈阵。建立实验系统,通过改变电机磁通幅值与电流模型对比了两种观测器的鲁棒性。

摘要：设计了一种基于自适应磁链观测器的无速度传感器感应电机矢量控制系统,给出了转速和转子电阻的辨识率,保证了系统在全速度范围内能够稳定运行。通过仿真和实验,对转子电阻随温度的变化对无速度传感器控制系统的影响进行了模拟研究。研究结果表明:给出的转子电阻的辨识方案具有更快的收敛速度;转子电阻的辨识对电机的速度辨识具有很好的修正作用。

摘要：为了简化双馈电机矢量控制系统所采用的基于电压正弦脉宽调制技术的控制方法,引入电流滞环跟踪脉宽调制技术,并针对所设计的滞环矢量控制系统设计了一种开环转速观测方案.该方案直接利用转子电流在同步旋转坐标系中的参考值分量而避免了对实际电流分量的计算,从而简化了观测器设计并改善了观测效果.简化后的控制系统不仅提高了响应速度而且不依赖电机参数,所设计的开环速度观测方案在一定程度上克服了传统开环速度观测的缺陷.通过PSCAD/EMT-DC软件仿真验证了控制系统的有效性和转速观测方案的准确性.

摘要：提出了一种全数字化的基于电流矢量控制算法的交流电机速度伺服系统控制器的硬件设计方案,并在一片现场可编程门阵列FPGA中得到了具体验证和实现。该方案综合运用了矢量控制算法、M/T测速算法、PI调节算法、SVPWM算法以及EDA设计方法学等,在速度伺服或位置伺服等高性能运动控制系统中有重要的应用价值。所设计的控制器集成电路提供了标准的主机通信接口,可以对各种控制参数进行在线调整,其电流环和速度环的采样频率均可以达到20kHz以上。实验结果表明,该控制器在低速与高速运行状态下均能获得良好的动态和静态性能,其可 控转速范围为0.2-10000r/min。

摘要：提出一种矢量控制系统中感应电动机电流传感器故障诊断方法。建立包含扰动和传感器故障的电动机状态空间数学模型,设计一个基于电动机状态空间数学模型的扩张状态观测器,并设计一个故障估计器,用以估计故障和系统状态。通过闭环系统特征值配置和遗传优化算法搜寻闭环反馈增益矩阵的最优值,提高估计精度和鲁棒性,利用Matlab仿真模型和实时数据进行仿真验证。

摘要：为实现异步电机的高性能控制,提出了一种基于全分数阶PIλDμ控制器的矢量控制系统设计方法。根据分数阶控制器的数学特征,确定矢量控制系统中分数阶电流环控制器和分数阶电压环控制器的形式;根据相位裕量、幅值及增益鲁棒性准则求出分数阶控制器的参数;在数值仿真中,采用Oustaloup递归滤波器来实现分数阶算子的近似和有理化,对比了同样设计标准下整数阶控制器和分数阶控制器在横转速、转速变化和负载突变下的动态性能。对所提控制方法进行了实验验证,结果表明:相较于采用整数阶PID控制器系统,采用电流转速双闭环全分数阶PIλDμ控制器系统的跟随性能和抗扰性能更优,使用分数阶的矢量控制系统能使阶跃响应的超调量和调节时间分别下降24.84%和7.35%,在输入变化的系统中分数阶的动态降落为整数阶的22.5%。研究结果表明,所提分数阶控制器的设计方法可用于异步电机高性能矢量控制系统。

摘要：应用微分流形理论分析了面贴式永磁同步电动机在不同工作状态下的状态不可区分性,研究了其旋转坐标系模型的局部弱能观及全局能观性。在此基础上,设计了降阶全局能观测子系统的高增益非线性电流-速度观测器,并将其应用到转子速度的实时估计中。基于大范围调速及暂态过程中估计值偏差大的情况,利用观测到的交轴电流微分值设计了观测器自适应增益率,分析了其对观测器状态收敛的适应性。利用直轴观测到的电流与实际测量值的微分差值设计了转子的位置估计器。分析了该方法对定子电阻及外部转矩扰动的参数变化鲁棒性。为了验证所提方法的正确性,分别进行了数值仿真及实验验证。

摘要：以电动轿车驱动电机为对象研究其适用的控制算法。描述了转子磁场定向矢量控制的原理,讨论了转子时间常数对矢量控制方法的影响、转子时间常数的实时补偿方法及效果,设计了一套基于转子磁场定向矢量控制的控制软件。并介绍了驱动控制器的硬件结构设计,以及装车调试过程中遇到的问题及相应的解决方法。

摘要：在MATLAB软件平台上用基于模块化的方法设计了全离散化的,由Power System Blocks(PSB)电气模块和Simulink计算模块构成的混合式仿真系统,并通过仿真实验验证了该系统的正确性。实验结果表明:离散化采样周期可以合理控制仿真速度和精度,计算模块的离散化仿真方便了实际系统的设计和测试;混合式仿真具有物理概念清晰,仿真用途多的优点。