国家自然科学基金(51277102)
- 作品数：12 被引量：168H指数：9
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- 基于反相高频注入的双三相异步电机磁场位置检测方法被引量：1
- 2016年
- 高频注入法能够实现异步电机在低速下的无速度传感器控制,其控制性能很大程度取决于利用电机饱和凸极效应检测磁场位置的准确性。本文分析了双三相异步电机在反相高频注入下磁场位置检测的原理,利用电磁场数值仿真和实验分析了在不同的励磁电流、电磁转矩下的饱和凸极效应,并与三相异步电机做了对比。结果表明,双三相电机的饱和凸极效应更加明显,能更准确地检测到磁场位置。最后通过实验证明了基于反相高频注入的双三相异步电机磁场位置检测方法在低速和零速下的有效性。
- 杨洋孙旭东柴建云陆海峰
- 全文增补中
- 基于反电动势与磁链正交性的异步电机电压模型积分改进算法被引量：11
- 2014年
- 在异步电机高性能控制方案中,电机磁链的准确观测是其核心问题之一。基于电压模型的磁链观测算法因具有中高速区参数鲁棒性高等优点而得到了广泛应用。然而,在实际使用时,电压模型的纯积分运算会因积分初始时刻的问题和积分量中微小的直流偏置而导致错误结果,进而影响了电机高性能控制的实现。针对该问题,本文在详细分析反电动势与磁链的各组成分量的基础上,提出一种基于反电动势与磁链正交性的积分改进算法。该算法将基于正交性获得的信息通过PI调节器得到反电动势的校正分量,再通过校正分量修正反电动势进而得到正确的积分结果。理论分析表明,在一定条件下,积分结果中的直流偏置可以完全得到消除。本文通过仿真和实验,验证了该改进积分方法良好的性能,也验证了关于完全消除积分结果中的直流偏置的理论分析的正确性。
- 张杰柴建云孙旭东陆海峰
- 关键词：磁链观测电压模型正交性异步电机
- 双三相异步电机缺两相故障容错运行控制被引量：2
- 2017年
- 双三相异步电机具有较多的控制自由度。当电机绕组发生缺相故障时,可以通过容错控制维持电机继续运行,使电驱动系统获得更高的运行可靠性。本文针双三相电机中性点的两种连接方式分别推导了两相故障后的解耦变换矩阵,建立了缺相故障后电机的数学模型。根据故障后电机的控制自由度和降载系数,计算了不同运行模式下的容错运行电流。通过引入比例谐振控制器(Proportional Resonant,PR)实现了缺相下各相电流的容错控制。实验结果表明所提容错运行控制方法能够抑制缺相故障后电机的转速波动,而且不同容错运行模式均具有各自的优化效果。
- 时薇薇陆海峰柴建云孙旭东
- 关键词：不对称故障容错控制
- 双三相异步电机反相高频注入无速度传感器控制被引量：16
- 2015年
- 近年来,包括双三相异步电机在内的多相电机凭借其转矩脉动小、可靠性高等优点,得到越来越广泛的应用。针对一种以双三相异步电机为核心的电动汽车电驱动系统,为使其在具备无速度传感器运行能力的同时,在起动及低速工况下具备良好的带载能力,该文对空间矢量分解方法得到的电机模型中谐波子空间模型的凸极效应进行了分析。在此基础上,该文提出采用反相高频注入方式,在电机两套三相定子绕组中注入大小相同,相位相反的高频信号,通过跟踪谐波子空间中由磁路饱和引起的高频定子漏磁路的凸极,实现一种基于定子磁链定向的无速度传感器控制算法。在一对拖机组上完成的相关实验,验证了所提算法的有效性。结果表明,采用该文算法,可以使电机在低速甚至零速工况下,具有稳定的高转矩输出能力。
- 张杰柴建云孙旭东陆海峰
- 关键词：电动汽车无速度传感器
- 一种新颖的永磁同步电机转子初始位置检测方法被引量：26
- 2013年
- 当永磁同步电机转子为表贴式且磁路设计饱和程度不明显时,d、q轴电感几乎相等,无法用传统的检测电感的方法来检测转子初始位置。为解决这一问题,提出一种新颖的基于转子微动的方法来检测转子的初始位置。在定子侧给定旋转电压矢量,由此产生的旋转电流矢量会产生脉动转矩。合适的脉动转矩会引起电机的微动,从而影响电机的电流响应。由于脉动的转矩与转子位置相关,因此电流响应中包含电机转子位置的信息。根据电机的数学模型,分析了给定不同频率电压矢量时的电流响应。利用傅里叶分析对电流响应进行计算,可以得到电机的转子位置信息。在搭建的1.25 kW的永磁同步电机实验平台上进行了实验,验证了所提方法的有效性。
- 李毅拓陆海峰瞿文龙盛爽
- 关键词：永磁同步电机转子初始位置傅里叶分析
- 双三相感应电机谐波平面电压注入法在线辨识定子电阻和漏感策略被引量：9
- 2014年
- 为了提高双三相感应电机参数辨识的鲁棒性,并为控制系统提供准确的电机参数,介绍了一种新颖的在线辨识双三相异步感应电机的定子电阻和定子漏感的方法。根据电机在谐波平面的数学方程,注入该平面的电压矢量会在这个平面产生顺时针旋转的电流矢量,同时也能保持基波平面参考电压不变,且不引入转矩和磁链脉动。根据注入的电压矢量和采样的定子电流可以计算定子电阻和漏感。该文介绍了参数在线辨识以及谐波平面电流幅值和相位可控的谐波平面电压矢量注入方法的原理。实验结果验证了方法的有效性。
- 盛爽陆海峰瞿文龙郭瑞杰李毅拓杨金磊
- 关键词：定子电阻参数在线辨识
- 一种基于位置信号线性拟合差分滤波器串联的二阶差分角加速度观测器被引量：1
- 2016年
- 角加速度闭环能增加伺服控制系统的刚度,提高系统鲁棒性,但位置信号的二阶差分运算会放大高频噪声幅值,限制了加速度闭环在实际控制中的应用。首先,对三种基于多项式曲线拟合的角加速度观测器性能进行了分析,结果表明二次多项式角加速度观测器具有最优的综合性能;其次,为了抑制噪声,提出了一种基于位置信号线性拟合的串联二阶差分角加速度观测器,从截止频率、白噪声放大倍数和延时时间三个方面对其性能进行了分析,并与二次多项式角加速度观测器进行了对比,仿真和实验均验证了该方法具有更好的噪声抑制能力。
- 邱文彬柴建云孙旭东陆海峰樊明
- 关键词：角加速度
- 基于谐振调节器的永磁同步电机电流谐波抑制方法被引量：45
- 2014年
- 当永磁同步电机在转子磁场定向控制方法下运行时,由于电机齿槽以及逆变器死区效应等非理想因素的影响,d、q轴电流中会包含谐波。为了抑制电流谐波,该文采用在电流控制环上并联谐振调节器的方法对特定的谐波进行抑制。谐振调节器在给定的谐振频率下有无穷大的增益,因此可以对该频率的谐波进行完全抑制,但是当输入为阶跃信号时,电流响应会出现超调。为了消除超调,同时提高电流的动态响应速度,采用一种前馈控制方法,同时考虑数字控制延时的影响,达到了电流响应没有超调,快速跟踪的效果。为验证该文提出的方法,进行了仿真分析,并在1.25 kW永磁同步电机实验平台进行了实验,验证了该文方法对电流谐波抑制及动态响应速度的提升作用。
- 李毅拓陆海峰瞿文龙盛爽
- 关键词：永磁同步电机前馈
- 基于矢量分解和叠加原理的双三相感应电机在全调制比范围内的PWM策略被引量：12
- 2013年
- 对于六桥臂电压源型逆变器供电的双定子绕组异步感应电机,为提高逆变器直流母线电压利用率,并抑制电流谐波,提出一种新的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)算法。该方法利用空间矢量分解的原理,在低次谐波被消除的基波空间计算参考电压矢量,并在过调制区通过叠加原理选择合适的开关状态矢量重构参考电压矢量,从而实现从线性调制到方波控制的平滑过渡。详细介绍该调制算法的基本原理,并进行实验。研究结果表明,该算法下的输出基波电压幅值与调制比呈线性关系,且定子绕组电流谐波含量也得到了明显抑制。
- 盛爽陆海峰瞿文龙李毅拓
- 关键词：矢量分解过调制谐波抑制脉宽调制
- 基于参数在线校正的电动汽车异步电机间接矢量控制被引量：21
- 2014年
- 异步电机间接矢量控制在电力传动领域应用广泛。该控制方案依赖于电机的互感和转子电阻等参数。这些参数往往在运行中发生变化,从而导致驱动系统控制性能下降,在以转矩为控制目标的电动汽车驱动系统中该问题尤为突出。本文推导了间接矢量控制中电磁转矩和转子磁链与电机参数偏差之间的关系式。通过引入稳态转子磁链观测器,提出利用稳态转子磁链的幅值和位置角偏差对互感和转子时间常数等的倒数进行在线校正的新算法。该稳态转子磁链观测器以电压模型为基础,但其中的积分环节可转化为简单的代数运算,避免了纯积分数值计算所需的特殊处理。仿真和实验验证了新的校正算法在改善转矩的控制性能方面的有效性。
- 张杰柴建云孙旭东陆海峰
- 关键词：电动汽车异步电机间接矢量控制在线校正
