基于空间矢量无速度传感器的电气自动化交流传动控制方法

1

作者 袁帅 《自动化应用》 2025年第10期264-266,共3页

由于现行方法在电气自动化交流传动控制中应用效果不佳,不仅超控量较大,而且控制后交流电机转速波动率仍较高。为此,提出基于空间矢量无速度传感器的电气自动化交流传动控制方法。首先,构建交流电机传动数学模型,描述交流电机传动状态... 由于现行方法在电气自动化交流传动控制中应用效果不佳,不仅超控量较大,而且控制后交流电机转速波动率仍较高。为此,提出基于空间矢量无速度传感器的电气自动化交流传动控制方法。首先,构建交流电机传动数学模型,描述交流电机传动状态。然后,利用空间矢量无速度传感器调制交流传动空间矢量,并通过选择合适的电压矢量优化交流电机的电磁性能,实现基于空间矢量无速度传感器的电气自动化交流传动控制。结果证明,该方法超控量不超过1%,电机转速波动率不超过2%,可以实现电气自动化交流传动的有效控制。 展开更多

关键词 空间矢量无速度传感器 电气自动化 传动控制 数学模型 电压矢量

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半周期计算单采样双更新的永磁同步电机低载波比下无位置传感器控制 被引量：1

2

作者 吴春 施淑娟 +1 位作者 朱春桥 郑露华 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期289-301,共13页

针对永磁同步电机下桥臂电流采样拓扑的无位置传感器控制系统,在低载波运行时受数字延时影响易导致位置估计精度低、电流纹波增大、稳定性差等问题,提出一种半周期计算、单采样双更新的空间矢量脉宽调制方法,有效减少系统数字延时。该... 针对永磁同步电机下桥臂电流采样拓扑的无位置传感器控制系统,在低载波运行时受数字延时影响易导致位置估计精度低、电流纹波增大、稳定性差等问题,提出一种半周期计算、单采样双更新的空间矢量脉宽调制方法,有效减少系统数字延时。该方法在每个脉冲宽度调制(Pulse-Width Modulation,PWM)的载波过零处采样一次电流,并在采样结束后的半周期内完成目标电压矢量计算。考虑数字延时中电机转过的角度,将目标电压矢量在下一个PWM周期的前、后半周期输出,并分别补偿0.75 T s和1.25 T s等效延时(T s为PWM周期时间),以减小目标电压矢量与实际输出电压矢量之间的误差。将新方法应用于采用模型参考自适应速度观测器的永磁同步电机无位置传感器控制系统中,实验结果表明该方法位置估计精度高、电流纹波小,且可以稳定运行于额定负载、载波比为4.0的工况。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 低载波比 空间矢量脉宽调制 单采样双更新

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基于空间矢量调制的感应电机无速度传感器模型预测磁链控制 被引量：31

3

作者 张虎 张永昌 +1 位作者 夏波 杨海涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期97-104,共8页

传统的模型预测控制(MPC)以电磁转矩和定子磁链的幅值为控制变量,在目标函数中需要设计一个权重系数,而目前尚无完善的理论来设计该权重系数,多采用试凑的方法得到,从而限制了MPC在实际工业中的应用。通过解析推导感应电机的内部关系,... 传统的模型预测控制(MPC)以电磁转矩和定子磁链的幅值为控制变量,在目标函数中需要设计一个权重系数,而目前尚无完善的理论来设计该权重系数,多采用试凑的方法得到,从而限制了MPC在实际工业中的应用。通过解析推导感应电机的内部关系,将定子磁链幅值与转矩的控制转换为对一个等效定子磁链矢量的控制,提出了模型预测磁链控制(MPFC)的解决方案,从而避开了传统MPC中权重系数设计困难的难题,降低了算法复杂度。为提高感应电机控制系统的实用性,将MPFC与速度自适应全阶观测器相结合实现了无速度传感器运行,进一步采用空间矢量调制(SVM)来得到驱动脉冲,提高了电机的稳态性能和低速带载能力。在两电平感应电机仿真与实验平台上进行了验证,结果表明该文提出的感应电机无速度传感器MPFC在宽速范围内具有良好的动静态性能。 展开更多

关键词 模型预测磁链控制 权重系数 无速度传感器 空间矢量调制

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基于电感空间矢量的SRM无位置传感器控制 被引量：2

4

作者 蒯松岩 李大鹏 冯重阳 《电气传动》 北大核心 2013年第3期7-9,共3页

开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)引入位置传感器使电机的结构变得复杂,同时降低了可靠性。为此,提出了一种基于电感空间矢量的新型无位置控制策略,将三相电感近似等效成正弦波,电机转子位置的估计则通过电感空间矢量的位... 开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)引入位置传感器使电机的结构变得复杂,同时降低了可靠性。为此,提出了一种基于电感空间矢量的新型无位置控制策略,将三相电感近似等效成正弦波,电机转子位置的估计则通过电感空间矢量的位置角得到。最后以TMS320F2812 DSP为控制核心对12/8极的开关磁阻电机进行了实验验证,其结果表明该方案可在整个速度范围内实现良好的无位置控制。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 电感空间矢量 无位置控制

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直接转矩控制技术的研究现状与发展趋势 被引量：28

5

作者 巫庆辉 邵诚 徐占国 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2005年第4期444-450,共7页

直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后的一种新型高性能的交流变频调速技术,它以转矩响应快、结构简单明了、鲁棒性好等一系列优点受业界人士的广泛关注.理论研究与产品开发上,已取得了丰富的成果,并带来了巨大的经济效益,而作为新兴... 直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后的一种新型高性能的交流变频调速技术,它以转矩响应快、结构简单明了、鲁棒性好等一系列优点受业界人士的广泛关注.理论研究与产品开发上,已取得了丰富的成果,并带来了巨大的经济效益,而作为新兴的技术,还存在许多不成熟、不完善的问题,如低速运行时,受电动机的参数变化影响严重;稳态运行时,脉动大.这些大大限制了直接转矩控制技术的应用范围.鉴于此,本文对直接转矩控制技术所取得的研究成果和目前存在的问题进行了总结,并提出了如何开展这项技术研究. 展开更多

关键词 直接转矩控制 感应电动机 无速度传感器技术 空间矢量调制

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直驱式风力发电机无位置传感器矢量控制 被引量：5

6

作者 贺艳晖 王跃 +2 位作者 吴金龙 胡维昊 王兆安 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期31-38,44,共9页

为满足低压大功率输出的要求,直驱式风力发电系统采用双三相永磁同步发电机和变流器并联技术相结合的拓扑结构。针对位置传感器故障率高、易受干扰等问题,在风力发电机功率控制的基础上提出一种双三相永磁同步发电机无位置传感器矢量控... 为满足低压大功率输出的要求,直驱式风力发电系统采用双三相永磁同步发电机和变流器并联技术相结合的拓扑结构。针对位置传感器故障率高、易受干扰等问题,在风力发电机功率控制的基础上提出一种双三相永磁同步发电机无位置传感器矢量控制算法。根据矢量空间解耦原理建立双三相永磁同步发电机的数学模型。利用模型参考自适应系统估计发电机转速,依据波波夫超稳定理论推导出自适应律,分析发电机参数变化对速度估计的影响。通过对电机定子直流励磁获得转子初始位置。仿真和实验结果表明该算法能实现风力发电机可靠起动,有很好的速度跟踪性能和稳态精确度,使发电机能在额定风速下最大限度获取风能,并能稳定运行于恒速和恒功率区域,且对发电机参数变化不敏感,算法计算量小。 展开更多

关键词 直驱式风力发电系统 功率控制 双三相永磁同步发电机 矢量空间解耦 无位置传感器矢量控制 模型参考自适应系统 波波夫超稳定理论 转子初始位置

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基于RTDS的抽水蓄能机组静止变频器启动技术研究 被引量：16

7

作者 杨波 李官军 +2 位作者 胡旭光 刘华栋 冯炜 《电气传动》 北大核心 2010年第5期20-23,共4页

大型抽水蓄能机组对于电力系统调峰、填谷起到十分重要的作用。目前抽水蓄能机组的启动普遍采用静止启动变频器（SFC）方式,静止变频启动方式的关键在于在0-50Hz的转速变化范围内,系统能否准确快速地检测到转子位置。采用无速度传感器... 大型抽水蓄能机组对于电力系统调峰、填谷起到十分重要的作用。目前抽水蓄能机组的启动普遍采用静止启动变频器（SFC）方式,静止变频启动方式的关键在于在0-50Hz的转速变化范围内,系统能否准确快速地检测到转子位置。采用无速度传感器的电气方法测量出转子位置角,通过空间矢量控制对无速度传感器的大功率同步电机变频启动的控制算法进行深入研究,并通过RTDS仿真系统验证本文提出的启动控制方案的正确性。 展开更多

关键词 抽水蓄能机组 静止启动变频器 无速度传感器 空间矢量控制 实时数字仿真系统

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基于SMO的无传感器PMSM空间矢量控制研究 被引量：7

8

作者 刘仕钊 李声晋 +2 位作者 卢刚 张君 李宏杰 《微特电机》 北大核心 2010年第10期39-40,43,共3页

根据永磁同步电动机的数学模型及滑模变结构控制理论,设计了一个滑模状态观测器用于估算电机转子位置和速度,以dsPIC30F6010A DSP为核心构建了基于相电流采样的驱动控制系统。实验结果表明,所设计的滑模观测器能够准确估算电机转子位置... 根据永磁同步电动机的数学模型及滑模变结构控制理论,设计了一个滑模状态观测器用于估算电机转子位置和速度,以dsPIC30F6010A DSP为核心构建了基于相电流采样的驱动控制系统。实验结果表明,所设计的滑模观测器能够准确估算电机转子位置,从而实现了永磁同步电动机的无传感器空间矢量控制。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 无位置传感器 滑模观测器 空间矢量控制

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具有恒定开关频率的感应电机无速度传感器直接转矩控制 被引量：1

9

作者 宋昌林 唐浦华 李治 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期49-53,共5页

介绍了一种具有恒定开关频率的新型直接转矩控制方法 ,通过定子磁链、定子电压与同步角速度之间的关系式实时计算下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上的电压 ,实现了对感应电机的动态解耦控制 ,采用空间电压矢量调制的方法使逆变器... 介绍了一种具有恒定开关频率的新型直接转矩控制方法 ,通过定子磁链、定子电压与同步角速度之间的关系式实时计算下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上的电压 ,实现了对感应电机的动态解耦控制 ,采用空间电压矢量调制的方法使逆变器开关器件处于恒定频率工作状态。在低速下较传统直接转矩控制方法具有更优的控制性能 ,在高速下与传统直接转矩控制方法同样具有响应快、性能不受电机参数影响等优点 ,并介绍了该方法的无速度传感器实现 。 展开更多

关键词 直接转矩控制 空间电压矢量调制 无速度传感器 解耦控制

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无位置传感器六相永磁BLDCM控制系统设计 被引量：1

10

作者 孟光伟 李槐树 让余奇 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第10期68-71,共4页

提出了基于SVPWM控制和电流调节控制的无位置传感器六相无刷直流电机(BLDCM)的起动控制,不仅能有效控制起动电流大小,而且可以改善BLDCM开环起动性能。设计了基于DSP的无位置传感器六相永磁BLDCM控制系统,充分运用DSP中的两个事件管理器... 提出了基于SVPWM控制和电流调节控制的无位置传感器六相无刷直流电机(BLDCM)的起动控制,不仅能有效控制起动电流大小,而且可以改善BLDCM开环起动性能。设计了基于DSP的无位置传感器六相永磁BLDCM控制系统,充分运用DSP中的两个事件管理器,通过软件编程实现了SVPWM的开环起动控制,通过反电势检测法获取转子位置信号和速度信号。系统设计保证六相电机每套绕组既能独立工作,又能两套绕组同时工作,且具有软、硬件结合逐级递升的多重保护功能。实验结果表明,该控制系统很好地实现了六相BLDCM基于SVPWM和电流调节控制的开环起动,以及基于反电势位置检测的闭环运行。 展开更多

关键词 无刷直流电机 无位置传感器 电压空间矢量

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感应电动机直接转矩控制技术发展趋势 被引量：4

11

作者 何仁平 魏伟 《微电机》 北大核心 2008年第11期61-65,共5页

直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后的一种新型高性能的交流变频调速技术,理论研究与产品开发已取得了丰富的成果和巨大的经济效益,但低速运行受参数变化影响严重,稳态脉动大。对直接转矩控制技术的研究成果和目前存在的问题进行了总... 直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后的一种新型高性能的交流变频调速技术,理论研究与产品开发已取得了丰富的成果和巨大的经济效益,但低速运行受参数变化影响严重,稳态脉动大。对直接转矩控制技术的研究成果和目前存在的问题进行了总结,并提出如何发展这项技术。因此,研究有助于推动此项工作的发展。 展开更多

关键词 直接转矩控制 感应电动机 无速度传感器控制 空间矢量调制

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多相电机统一SVPWM调制及无速度传感器控制实现方法研究 被引量：10

12

作者 李贵彬 李永东 +2 位作者 郑泽东 彭忠 刘自程 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期61-71,共11页

针对多相电机统一SVPWM调制实现问题及多相电机全阶观测器无速度传感器矢量控制的实现问题,在传统三相电机零序电压注入SPWM实现SVPWM调制的基础上,推导了多相电机统一SVPWM实现方法和多相电机矢量控制统一坐标变换理论及基于全阶观测... 针对多相电机统一SVPWM调制实现问题及多相电机全阶观测器无速度传感器矢量控制的实现问题,在传统三相电机零序电压注入SPWM实现SVPWM调制的基础上,推导了多相电机统一SVPWM实现方法和多相电机矢量控制统一坐标变换理论及基于全阶观测器的无速度传感器矢量控制理论。以五相异步电机为例,研究了零序电压注入方法下的SVPWM电压利用率提高百分比、五相异步电机基于全阶观测器的无速度传感器矢量控制,并在五相异步电机实验平台上进行了实验验证。实验结果表明提出的统一SVPWM调制方法可以提高电压利用率、优化谐波性能。统一多相电机全阶观测器无速度传感器矢量控制可以实现多相电机无传感器控制、减小系统成本、提高系统可靠性。 展开更多

关键词 统一SVPWM&全阶观测器 无速度传感器 电压利用率 多相电机

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基于扰动滑模观测器的永磁同步电机矢量控制 被引量：17

13

作者 祝晓辉 李颖晖 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期456-461,共6页

分析了一类非线性系统基于扰动的滑模状态观测器设计的基本思想,在此基础上将其应用到永磁同步电机无传感器矢量控制策略下永磁转子速度及位置信息的获取当中。为获取精度较高的状态估计,设计了具有变截止频率特性相位补偿的位置及具有... 分析了一类非线性系统基于扰动的滑模状态观测器设计的基本思想,在此基础上将其应用到永磁同步电机无传感器矢量控制策略下永磁转子速度及位置信息的获取当中。为获取精度较高的状态估计,设计了具有变截止频率特性相位补偿的位置及具有自适应调节率的转速滑模观测器,理论分析表明这类观测器对参数变化具有极强的鲁棒性。仿真结果证明基于空间矢量脉宽调制供电技术的永磁同步电机双闭环无传感器矢量控制系统具有较好的动静态性能。 展开更多

关键词 滑模观测器 永磁同步电机 空间矢量脉宽调制 虚拟传感器 无传感器矢量控制

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基于定子磁势闭环控制的无刷直流电机空间矢量无位置传感器起动新方法 被引量：2

14

作者 马晓涵 邓智泉 王晓琳 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期44-50,共7页

针对无位置传感器的永磁无刷直流电机开环起动转矩脉动大、起动成功率低的问题,分析了基于三三导通三相逆变器的电压空间矢量调制(Space vector pulse width modulation,SVPWM)控制,并推导了三相星形连接下的定子合成磁势矢量与电流最... 针对无位置传感器的永磁无刷直流电机开环起动转矩脉动大、起动成功率低的问题,分析了基于三三导通三相逆变器的电压空间矢量调制(Space vector pulse width modulation,SVPWM)控制,并推导了三相星形连接下的定子合成磁势矢量与电流最大相磁势矢量的关系。在此基础上,提出了一种在前级增加定子磁势调节的起动控制策略并对其进行简化。该起动算法不依赖于电机转子凸极性和初始位置,并有效控制了起动电流大小和抑制了起动转矩脉动,电机开环起动性能比传统的升频起动显著提高。最后通过仿真和实验验证了该起动控制算法的有效性。 展开更多

关键词 无刷直流电机 无位置传感器起动 电压空间矢量调制 定子磁势闭环

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基于滑模观测器的永磁容错电机转子位置估计算法研究 被引量：3

15

作者 孙军浩 朱景伟 +2 位作者 白洪芬 周博文 曹科峰 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第6期1-6,共6页

根据三相永磁容错电机的基本结构和数学模型,详细论述了基于滑模观测器的转子位置和转速估计算法。根据电流的观测值与实际值的差值构造滑模面函数,结合模型参考自适应算法确定滑模面的切换增益,按照李雅普诺夫稳定性原则较为准确地估... 根据三相永磁容错电机的基本结构和数学模型,详细论述了基于滑模观测器的转子位置和转速估计算法。根据电流的观测值与实际值的差值构造滑模面函数,结合模型参考自适应算法确定滑模面的切换增益,按照李雅普诺夫稳定性原则较为准确地估算出电机在无位置传感器情况下的转子位置和转速信息。最后,通过MATLAB/Simulink分别搭建基于SVPWM和电流滞环控制的仿真模型,验证该转子位置估计算法的正确性和可行性,且能保持在要求的误差范围内。 展开更多

关键词 永磁容错电机 滑模观测器 无传感器控制 空间矢量脉宽调制 电流滞环控制

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基于DSP的异步电机无速度传感器矢量控制系统研究 被引量：1

16

作者 肖兵 薛琦 《电气自动化》 2010年第2期1-3,共3页

根据异步电机矢量控制的基本原理,构建了一个无速度传感器矢量控制系统,给出了系统软件实现流程图以及转速估计的源程序。该系统采用转子磁链观测器,并通过自适应算法实现对转子速度的估计。并且在MATLAB/Simulink下构建了系统的仿真模... 根据异步电机矢量控制的基本原理,构建了一个无速度传感器矢量控制系统,给出了系统软件实现流程图以及转速估计的源程序。该系统采用转子磁链观测器,并通过自适应算法实现对转子速度的估计。并且在MATLAB/Simulink下构建了系统的仿真模型,仿真结果表明该系统采用的控制方法正确可行,控制系统具有良好的性能。 展开更多

关键词 无速度传感器 空间矢量脉宽调制 矢量控制 数字信号处理器

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一种电流合成的PMSM转子初始位置检测方法 被引量：1

17

作者 王宾 彭皆彩 +1 位作者 于水娟 程军辉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期67-73,共7页

转子初始位置检测是确保永磁同步电机能够成功启动的重要技术。启动时,必须准确获得静止状态下的转子初始位置,否则可能会导致反转、电流过大,甚至无法启动等问题。无传感器检测方法具有成本低廉等优点,受到广泛重视与研究。由于磁性材... 转子初始位置检测是确保永磁同步电机能够成功启动的重要技术。启动时,必须准确获得静止状态下的转子初始位置,否则可能会导致反转、电流过大,甚至无法启动等问题。无传感器检测方法具有成本低廉等优点,受到广泛重视与研究。由于磁性材料存在磁通饱和现象,不同位置的转子主磁通将影响定子绕组的磁通饱和度,导致定子电感发生变化,电流也随之受影响。通过将方向互反的基本空间电压矢量注入到PMSM定子绕组中,激励出包含转子位置信息的三相定子电流,检测相电流峰值并进行电流合成,证明了此合成电流随转子位置呈三相正弦规律变化,并由此观测到静止状态下的转子初始位置,其与实际位置误差较小。该方法算法简洁,计算量小,具有较高的应用价值。 展开更多

关键词 转子初始位置检测 永磁同步电机 磁通饱和 空间电压矢量注入 电流合成 无传感器

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基于矩阵变换器电压激励的永磁同步电机无传感器控制技术 被引量：2

18

作者 高强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期101-104,共4页

介绍了一种矩阵变换器驱动的永磁同步电机转子位置估测方法。该方法利用矩阵变换器自身的空间矢量脉宽调制波形的激励,通过检测电机电流的变化进行电机转子位置的估测,无需借助注入高频信号即可实现低速和零速下的位置检测。该方法还能... 介绍了一种矩阵变换器驱动的永磁同步电机转子位置估测方法。该方法利用矩阵变换器自身的空间矢量脉宽调制波形的激励,通过检测电机电流的变化进行电机转子位置的估测,无需借助注入高频信号即可实现低速和零速下的位置检测。该方法还能像基于基波模型的位置检测方法那样实现在中高速下的位置检测,可实现宽速度范围的运行。实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 无位置传感器控制 空间矢量脉宽调制 矩阵变换器 永磁同步电机

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无速度传感器无刷直流电机直接转矩控制研究

19

作者 王晓远 田亮 《微电机》 北大核心 2006年第6期1-3,共3页

直接转矩控制(DTC)是继矢量控制后的一种高性能交流电机控制方法。为了实现无刷直流电机控制系统的结构更简单和提高快速响应能力,文中提出了一种基于直接转矩控制的无刷直流电机控制系统实现方案;实现了无速度传感器的电机控制。实验... 直接转矩控制(DTC)是继矢量控制后的一种高性能交流电机控制方法。为了实现无刷直流电机控制系统的结构更简单和提高快速响应能力,文中提出了一种基于直接转矩控制的无刷直流电机控制系统实现方案;实现了无速度传感器的电机控制。实验结果表明了该方案的可行性。 展开更多

关键词 直接转矩控制 无刷直流电动机 空间电压矢量 无位置传感器

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基于空间矢量无速度传感器的直接转矩控制 被引量：2

20

作者 郝晓弘 高超 +1 位作者 李桂素 冯磊 《电气传动》 北大核心 2007年第7期26-28,31,共4页

直接转矩控制是一种高性能的交流传动控制系统,无速度传感器控制的研究代表了直接转矩控制系统的一个发展方向。在空间矢量模型基础上,介绍一种新的无速度传感器永磁同步电动机的直接转矩控制,它能降低稳态时转矩、磁链和速度的波动。... 直接转矩控制是一种高性能的交流传动控制系统,无速度传感器控制的研究代表了直接转矩控制系统的一个发展方向。在空间矢量模型基础上,介绍一种新的无速度传感器永磁同步电动机的直接转矩控制,它能降低稳态时转矩、磁链和速度的波动。在全速范围无速度传感器应用中,能产生更好的稳态性能的同时保留了DTC的暂态优点。仿真结果显示,该方法有着比传统的DTC更好的性能。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 无速度传感器 直接转矩控制 空间矢量调制

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