[发明专利]基于观测磁链误差的异步电机无速度传感器的全阶磁链观测器的获取方法有效
申请号: | 201410003569.3 | 申请日: | 2014-01-03 |
公开(公告)号: | CN103701386A | 公开(公告)日: | 2014-04-02 |
发明(设计)人: | 徐殿国;孙伟;于泳;王勃 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工业大学 |
主分类号: | H02P21/13 | 分类号: | H02P21/13;H02P21/04 |
代理公司: | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人: | 张利明 |
地址: | 150001 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 观测 误差 异步电机 速度 传感器 全阶磁链 观测器 获取 方法 | ||
1.基于观测磁链误差的异步电机无速度传感器的全阶磁链观测器的获取方法,该方法是基于现有的全阶磁链观测器实现的,其特征在于,该方法包括如下步骤,
步骤一、在满足以下3个条件时,获取4个误差反馈系数,且该4个误差反馈系数分别为g1、g2、g3和g4,将获取的4个误差反馈系数代入
中,获得G,
其中,G表示观测器的误差反馈矩阵,
3个条件分别为,
条件一:观测器极点实部小于异步电机极点实部,且都为负数,
条件二:估计转速传递函数的零极点实部都为负数,
条件三:利用估计磁链与真实磁链的误差,保证系统在电机低速运行时,等效为电流模型,系统在电机高速运行时,等效为电压模型;
步骤二、根据已知转速自适应律方程:
获得变形后转速自适应律方程
其中,表示估计的电机转速,
k1表示定子电流误差增益,
eiα表示估计定子电流与实际定子电流相比在静止坐标系下横轴的误差分量,
表示估计转子磁链在静止坐标系下的纵轴分量,
eiβ表示估计定子电流与实际定子电流相比在静止坐标系下纵轴的误差分量,
表述估计转子磁链在静止坐标系下的横轴分量,
k2表示转子磁链误差增益,
eλα表示估计转子磁链与实际转子磁链相比在静止坐标系下横轴的误差分量,
表示估计转子磁链在静止坐标系下的纵轴分量,
eλβ表示估计转子磁链与实际转子磁链相比在静止坐标系下纵轴的误差分量,
表示估计转子磁链在静止坐标系下的横轴分量,
kp表示比例积分控制器的比例增益,
ki表示比例积分控制器的积分增益,
isq表示实际定子电流在旋转坐标系下的纵轴分量,
表示估计转子电流在旋转坐标系下的纵轴分量,
表示估计转子磁链在旋转坐标系下的横轴分量,
k表示转子磁链幅值误差系数,
isd表示实际定子电流在旋转坐标系下的横轴分量,
表示估计定子电流在旋转坐标系下的横轴分量,
iλ表示转子磁链相位误差系数,
步骤三、将步骤一中获取的观测器的误差反馈矩阵G替换现有全阶磁链观测器中的误差反馈矩阵,将步骤二中获取的变形后转速自适应律方程
替换现有全阶磁链观测器中的转速自适应律,即成功获取基于观测磁链误差的异步电机无速度传感器的全阶磁链观测器。
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- 宗剑;卢聪聪;丰飞;闫娜云 - 上海应用技术大学
- 2018-02-05 - 2018-06-29 - H02P21/13
- 本发明提供了一种异步电机低速性能改善方法及系统,通过以电机的定子磁链ψs和定子电流is为状态变量,构建异步电机状态方程,利用现代控制理论中的状态估计和状态反馈,以及异步电机的状态方程构建转速自适应磁链观测器,根据李雅普诺夫稳定性定律推导出转速自适应律。因为电机转子磁链的真实值无法获取,因此传统的转速自适应律将转子磁链值忽略不计,但是电机在低速运行时,会引入较大的误差,导致系统不稳定。为解决上述问题,需要对转速自适应律进行改进,本发明引入一个补偿量,使自适应磁链观测器在电机低速时也能够稳定运行。
- 一种用于滚珠丝杠进给系统的抗扰跟随控制器-201510726950.7
- 陈耀龙;张承勇 - 西安交通大学苏州研究院;西安交通大学
- 2015-10-30 - 2018-06-29 - H02P21/13
- 本发明公开了滚珠丝杠进给系统的抗扰跟随控制器,主要用于滚珠丝杠进给系统的高速高精控制。此控制器利用自抗扰技术与比例积分(PI)控制实现了电机位置和负载位置的精确控制。在此控制框架下,扩展状态观测器被应用于实时在线评估与补偿高阶未建模动态、参数变动以及切削等扰动,以提高系统的抗干扰性能和鲁棒性。此外,在利用自抗扰控制的反馈线性化特性的基础上,一种基于等效误差模型的前馈控制器被设计,大大改善了系统的跟随性能。此等效误差模型具有不依赖机械模型、设计简单、调试容易等优点。实验与仿真结果都表明,所设计的控制器具有较好的跟随性能、抗干扰性和鲁棒性。
- 基于转矩实时观测叶轮疲劳寿命的在线估计装置及方法-201610320171.1
- 杨荣峰;苏勋文;张学广;徐殿国;张磊;孙运涛 - 国家电网公司;国网山东省电力公司电力科学研究院;许继集团有限公司;哈尔滨工业大学;黑龙江科技大学;许昌许继风电科技有限公司
- 2016-05-13 - 2018-06-19 - H02P21/13
- 基于转矩实时观测叶轮疲劳寿命的在线估计装置及方法,涉及双馈型风电机组的智能化健康状态评估技术。为了解决现有的技术不适用于评估叶轮疲劳寿命的问题。将软件模拟分析得到的叶轮实际转动惯量转换为叶轮等效转动惯量;由基于旋转坐标变换或基于电磁功率计算得到的发电机电磁转矩,获到发电机的输入转矩;结合转速传感器得到的发电机转速,得到叶轮气动转矩,通过雨流量法根据叶轮气动转矩得到叶轮载荷谱,根据叶轮载荷谱和叶轮参考载荷谱,评估叶轮疲劳寿命。本方法简单易行,不通过额外传感器,降低了成本,提高了可靠性。本发明适用于叶轮疲劳寿命的在线估计。 1
- 一种基于永磁同步电机开环矢量的转速追踪方法-201611093295.7
- 匡江传;曾智波 - 长沙市日业电气有限公司
- 2016-12-02 - 2018-06-12 - H02P21/13
- 本发明公开了一种基于永磁同步电机开环矢量的转速追踪方法,包括如下步骤:1.利用混合模型磁链观测器估算当前电机转子磁链角度再对其进行微分,估算当前电机转速;2.对定子电流矢量进行坐标变换,分别得到励磁电流电流id、转矩电流iq;3.以id和零作为输入,经励磁电流调节器运算得到一个励磁电压ud;以iq和零作为输入,经转矩电流调节器得到一个转矩电压uq;4.对ud与uq进行矢量合成,进行空间矢量调制波计算,再与三角波比较生成驱动控制信号驱动永磁同步电机;5.重复步骤1~4,直到两电流矢量稳定在零附近并维持很短一段时间,则认为此时估算的转速就是当前的电机转速,并将当前的转速作为启动转速,平滑切换为对同步电机速度控制。
- 电流传感器故障重构方法-201610033585.6
- 张昌凡;廖慧君;何静;廖无限;李祥飞;吴公平;孙健;林真珍 - 湖南工业大学
- 2016-01-19 - 2018-06-12 - H02P21/13
- 本发明提供一种电流传感器故障重构方法及装置,其中方法包括:获取α轴参考反馈电流iα以及β轴的参考反馈电流iβ;对iα和iβ经过一阶低通滤波处理,获得第一状态值z1和第二状态值z2;根据z1、z2、α轴参考控制电压uαref、β轴参考控制电压uβref、旋转角度θ和转速ω,获得α轴电流故障重构值fα、β轴电流故障重构值fβ、α轴正常电流观测值和β轴正常电流观测值根据fα、fβ、和获得A相电源电流传感器故障重构值fA、B相电源电流传感器故障重构值fB、A相电源正常电流的观测值和B相电源正常电流的观测值上述方法不但能够判别故障发生的位置,而且还能有效精确的获得夹杂在正常电流中的故障信号,从而获得更精确的故障诊断信息,实现电流传感器故障重构功能。
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