一、感应电机无速度传感器矢量控制的速度估算器研究（论文文献综述）
蒋宁[1]（2020）在《轨道交通用初级励磁型永磁直线电机低成本控制系统研究》文中指出随着经济和科技的飞速发展,能耗低、绿色环保、方便快捷的城市轨道交通能够有效缓解城市交通问题。相比于传统旋转电机,直线电机具有定位精度高、维护简单、可靠性高等优点,具有广阔的应用前景。相较于应用较多的直线感应电机,磁通切换永磁直线电机（Linear Flux-Switching Permanent Magnet,LFSPM）将永磁体和电枢绕组均置于初级短动子上,在保持次级结构简单的同时具有功率密度高、效率高的优点;但采用传感器获取电机的位置信息会导致驱动系统的成本增加和可靠性的降低,因此本文对于LFSPM电机的低成本控制系统进行了相关研究,主要包括滑模观测器无位置传感器矢量控制以及直接推力控制。本文首先针对经济成本和带载性能对LFSPM电机与直线感应电机进行了比较,分析表明LFSPM电机在轨道交通应用上具有一定优势。根据有限元的仿真结果搭建了LFSPM电机在不同坐标系下的数学模型,结合实际大气隙应用场景在Simulink上进行了大功率、大气隙LFSPM电机的矢量控制仿真分析,并采用d SPACE实验平台对小功率样机进行了实验验证。其次分析了传统滑模观测器估算LFSPM电机速度和位置的原理,并针对LFSPM电机的特点提出了相应的改进措施。采用Sigmoid函数代替开关函数以减小系统抖振问题,并引入自适应反馈增益以扩大滑模观测器的工作速度范围,最后采用锁相环估算电机的速度和位置信息。仿真和实验结果均验证了改进后的滑模观测器的有效性。然后利用直接推力控制实现LFSPM电机的无位置传感器运行,仅采用速度传感器检测速度实现闭环运行。在分析传统滞环推力控制的推力波动后,推导出了推力波动值与选取的有效空间电压矢量间的关系。针对LFSPM电机电感值小、极距小的特点,提出采用占空比调制的策略降低电机推力和磁链的波动。通过仿真比较了传统滞环推力控制和基于占空比调制的直接推力控制的控制性能,并进行了实验验证,表明提出的策略能够有效降低电机的推力波动。最后利用d SPACE控制器搭建了LFSPM电机的实验平台,详细说明了实验平台中软硬件系统设计方案,从而为验证本文提出的控制策略的可行性及有效性提供实验支撑。
缪仲翠[2]（2018）在《感应电机无速度传感器分数阶滑模控制系统研究》文中提出感应电机因结构简单、运行可靠、价格低廉等优势已广泛应用在交通运输、工业制造等领域。对感应电机控制系统的研究与应用得到了广泛关注。基于磁场定向的感应电机矢量控制技术有良好的动、静态性能,无速度矢量控制更是简化了系统结构、降低了成本、提高了控制系统可靠性。感应电机是强耦合的非线性系统,电机参数变化、负载扰动等因素会影响其控制性能,因此,新型的无速度传感器感应电机控制成为当前研究热点。分数阶微积分具有控制灵活、对参数变化鲁棒性强等特点;滑模控制有响应快、对参数变化及扰动鲁棒性强、结构简单、易实现等特点。分数阶滑模控制结合了这两种控制的优点,进一步提高了传统滑模控制性能,成为滑模控制领域一个新的分支。本文通过对分数阶微积分、滑模控制、分数阶滑模控制理论的深入研究,提出了感应电机分数阶滑模磁链观测和转速估计方法,并设计了带负载观测的动态分数阶滑模速度控制器。最后将所设计的观测器和控制器应用到运行环境复杂、恶劣的矿用机车牵引电机控制中,有效地提高了系统控制性能及可靠性。本文主要研究内容包括:（1）在分析传统电流型和电压型转子磁链观测基础上,提出了基于速度关联函数的混合型磁链观测器,根据转速变化实现了电流型和电压型观测器之间的平滑切换,在全速范围有较好地观测精度。但混合型磁链观测属于开环观测,观测过程中需要确定转速切换值,这不仅会影响观测性能,而且在实际应用中通用性较差。为进一步研究,本文提出改进趋近律的分数阶滑模转子磁链观测器,并进行了稳定性证明。分数阶滑模观测不仅保证了系统的全局鲁棒性,还有效抑制了滑动模态中的抖振。仿真分析表明,基于改进趋近律的分数阶滑模磁链观测器明显抑制了滑动模态的抖振,提高了转子磁链观测精度,为高性能矢量控制和转速估计奠定了基础。（2）转速估计是实现电机无速度传感器矢量控制的核心部分。本文借助于分数阶滑模转子磁链观测进行了电机转速估计,实现了转子磁链定向的感应电机无速度传感器矢量控制。针对电机运行在不同工况进行了仿真分析,并实验验证了基于分数阶滑模观测器的无速度矢量控制的有效性。（3）速度控制器是影响感应电机无速度矢量控制系统性能的关键部分。整数阶PI控制的本质是线性控制,对控制系统参数变化适应性差。本文将分数阶微积分、分数阶滑模控制理论应用于感应电机无速度矢量控制系统的速度控制器中。设计了智能分数阶PIλ速度控制器,有效提高了系统的控制性能。为进一步提高系统控制性能和抗负载扰动性能,提出了带负载观测的动态分数阶滑模速度控制,在仿真实验中与整数阶积分滑模、分数阶积分滑模控制进行对比分析,表明带负载观测的动态分数阶滑模转速控制不仅输出转矩稳定,还有更好的动、静态性能和鲁棒性,并通过实验验证了动态分数阶滑模控制的可行性。（4）为了验证本研究课题的工程实用性,将本文研究内容应用到了矿用机车牵引电机控制中,实现矿用牵引电机无速度传感器矢量控制。并将分数阶PIλ和带负载观测的动态分数阶滑模控制策略分别应用到了矿用牵引电机的无速度矢量控制速度控制器中。通过仿真分析了矿用机车运行在不同工况下的性能,并通过实验验证了矿用牵引电机基于PIλ控制的无速度矢量控制的可行性。
王凯[3]（2014）在《基于电压电流组合模型磁链观测器的感应电机无速度传感器控制关键技术研究》文中研究说明感应电机变频调速技术在我国工业生产电力拖动系统中占有重要地位。然而同国外企业相比,国内变频器企业在高端市场应用领域占有率很低,核心技术发展相对落后,因此高性能变频调速系统研究对我国变频技术行业的发展具有重大意义。此外,虽然感应电机变频控制理论已经发展的比较成熟,但是其在传统应用领域仍然存在一些技术难点没有彻底解决；随着电力电子技术不断进步及先进数字控制芯片的使用,有必要进一步研究合适的控制算法,发掘其技术难点的最终解决方案。再者,变频调速系统在新的应用场合——例如电动汽车应用领域——也遇到一些挑战,及时发现并解决新的应用难点对变频调速系统的未来发展十分有意义。本文以实现高性能无速度传感器感应电机矢量控制为主要目标,深入研究了基于电压电流组合模型观测器的变频系统控制性能和算法,并在此基础上尝试解决现代感应电机控制的几个关键点,主要包括：首先,作为高性能变频控制系统的基础环节,感应电机离线参数辨识成为本文的首要研究对象。由于现有离线参数辨识方案针对不同电机参数采用的硬件及程序配置并不统一,本文在调研一系列离线参数辨识方法的基础上,以工业实用性为主要目标,整合优化了一套感应电机离线参数辨识方法。此外,大部分应用场合很难保证传统堵转和空载旋转的离线辨识条件,而在保持转子静止实现参数辨识的现有方案中,逆变器非线性误差又对辨识精度产生很大影响,因此本文提出一种基于直流偏置激励的离线参数辨识方案——从而避免了逆变器非线性误差对辨识结果造成的影响,最终实现了电机参数的准确辨识并得到实验验证。其次,本文研究了感应电机励磁曲线辨识方法。为了保证系统稳态精度,励磁曲线辨识及更新技术在变磁链控制中占有重要地位,而变磁链控制正是高性能变频驱动器最优效率算法的核心。传统励磁曲线辨识方法通常基于特定假设函数的曲线拟合方案,其缺点是最终辨识结果因假设函数不同而各异。本文提出一种基于斜坡电压激励直接计算获取励磁曲线的辨识方案——从而避免了曲线拟合算法对特定假设函数的依赖性。本文提出的方案实施简单方便,其辨识原理的正确性得到了仿真验证,且在最优效率实验中同传统曲线拟合方案作了详细对比。实验结果显示本文提出的方案具有良好的实用性能。再次,本文研究了电压电流组合模型发电状态稳定性能的改进。相较于其它观测器,电压电流组合模型具有结构简单和参数敏感性小等诸多优点,但是其在发电状态下存在不稳定工作区域,目前尚无有效解决方案。实际上,电梯等提升类负载应用场合通常需要变频器工作在发电状态,且对系统可靠性要求很高,因此发电状态不稳定性改进是高性能变频系统不能忽略的研究重点。本文通过构建电压电流组合模型观测器的小信号模型,说明了该观测器传统参数配置在低速发电（再生制动）工作状态下存在的不稳定问题,并详细计算出了不稳定区域。进一步地,本文提出一种交叉耦合反馈机制,改善了系统的稳定性能,实现其全工作范围稳定运行。仿真和实验证明了该方案的正确性和有效性。最后,本文提出一种新颖的转子时间常数在线辨识方案。转子时间常数由于温升效应会产生大幅度变化,从而导致较大的速度估算误差,因此有效的转子时间常数在线辨识是满足高性能变频器稳态精度的重要手段。转子时间常数在线辨识的难点在于如何准确获取用于辨识计算的交流信号。现有的辨识方案中,用于最终辨识的交流信号并不能直接得到,而需要通过直流、交流信号的精确分离和滤波,并进一步计算得到；而在本文提出的方案中,相关交流信号可以直接从观测器中提取而无需任何信号分离及滤波运算,因此该方案在简化辨识过程的同时,大大增加了辨识精度。此外,现有方案辨识精度同时依赖于交流信号幅值和相位的准确度——从而引入较大估算误差；本文提出的方案只需要交流信号幅值而无需其相位信息,因此辨识过程对交流信号的依赖度从两维（幅值,相位）降至一维（幅值）。相关仿真和实际实验有效验证了该方案的正确性和实用性。
何航[4]（2014）在《多相永磁无轴承电机无位置传感器控制研究》文中研究表明随着世界工业的迅速发展,无轴承电机在高速化工业场合逐步占有一席之地。而多相电机系统的相关研究也在电力电子技术和计算机控制技术的发展推动下日益增多。把多相电机和无轴承电机的理念相结合,一种多相单套绕组结构的新型的无轴承电机已经被提出。作为多相系统与无轴承电机系统的复合产物,这种新型电机完全可以实现电机转子无机械摩擦的稳定旋转,并且还能同时表现出多相系统的多种优点。本文对这种新型电机的无速度传感器矢量控制方法进行了探索,在促进其实用化的研究中有着重要的意义。课题主要工作包括：一、建立了单绕组多相永磁型无轴承电机的数学模型,分析了它的工作原理,寻找出合适的控制策略。单绕组多相无轴承电机与传统的双绕组无轴承电机在结构上明显不同,后者有两套三相定子绕组,分别通电后用来控制转矩和转子的悬浮,而前者巧妙地利用了多相电机含有多个控制平面的特性,在仅有的一套定子绕组内通入频率相同、相邻相相位差不同的两组电流,控制转子旋转所需的转矩和悬浮所需的径向电磁力,实现无轴承运行的功能。二、探索无轴承电机无速度传感器控制方法。在实现单绕组无轴承电机矢量控制的基础上,将模型参考自适应理论推广应用到该电机系统,全面考虑转子偏心在速度观测中的影响,基于四阶电流状态方程,建立了模型参考自适应速度估算器。为了进一步提高系统的鲁棒性,在模型参考自适应速度估算器的基础上引入反馈矩阵,使原来开环的速度估算系统转变为闭环的自适应速度观测系统。对设计系统进行仿真和实验,结果表明该速度算法是有效的。三、基于以TMS320F28335型号DSP芯片为核心的多相控制系统硬件平台,设计了多相系统的软件结构,对转矩平面与悬浮平面同步控制,实现了单绕组无轴承电机的无速度传感器运行。
冯鹏辉[5]（2013）在《基于模糊PI的异步电机无速度传感器矢量控制研究》文中研究表明交流电机的速度控制是交流传动系统中非常重要的问题，矢量控制技术实现了励磁和转矩之间的解耦，使交流电机获得了良好的动态转矩响应性能；无速度传感器控制技术通过在线估计电动机的转速，省去物理速度传感器的安装，简化了系统硬件结构，提高了系统的可靠性，也降低了成本。两者的结合具有较高的实用性和经济性，近年来，此方面的研究成为国内外研究的热点。本文的主要内容为无速度传感器矢量控制方法的研究和改进，主要研究工作如下：深入分析异步电机的动态数学模型，按转子磁场定向的矢量控制原理设计了带转矩内环，转速和磁链闭环的异步电机矢量控制模型，针对电压型转子磁链观测器中的纯积分器容易导致直流漂移和积分累积误差的问题，重点研究了利用输出反馈补偿的改进型积分器的解决方案，从而有效地提高磁链的观测精度和观测范围。重点研究了基于转子磁链模型的速度辨识方法，对其稳定性做了理论分析，针对系统的非线性、变参数等特点，将模糊PI自整定控制运用于系统当中，有效提高了系统的响应速度和鲁棒性。利用Matlab/Simulink仿真平台，对所设计的系统做了详细的仿真分析，仿真结果表明所设计的无速度传感器矢量控制系统具有良好的动、静态性能，转速辨识快速、准确，且具有较强的鲁棒性和稳定性。基于TMS320F2812设计了无速度传感器矢量控制的软件程序，并在硬件实验平台做了详细的实验验证，实验结果表明所设计的系统性能良好。
胡可露[6]（2013）在《三相感应电动机无速度传感器控制策略的研究》文中研究指明感应电机交流控制系统因其结构简单、性能优良，在工业控制领域起到了重要的作用。随着工业化的快速发展，各行业对电机调速系统提出了结构简单化、节能化、高效率等许多要求。而无速度传感器控制方案，可以使系统更加便捷、可靠、便宜，受到了国内外学者的关注。基于全阶自适应观测器的无传感器控制系统，克服了低阶观测器的种种缺点，具有高观测精度、快响应速度、强鲁棒性等特点，特别适合于变频器领域的应用。本文主要研究了基于全阶自适应观测器的感应电机无传感器控制的原理，并通过仿真和实验验证了理论的正确性。首先，在坐标变换的基础上，分析感应电机四阶数学模型，提出了按转子磁链定向的矢量控制系统。通过和模型参考自适应法的对比分析，得出基于全阶自适应观测器法的转速估计系统，具有低速精度高、抗干扰性强等优点。而且对控制系统进行了Matlab/Simulink仿真分析，在空载和加载情况下，都具有良好的动静态性能。然后，由于转子磁链观测的准确度对系统性能的影响比较大，所以以转子磁链误差为基准，从感应电机稳态运行时出发，分析了不同参数变化对观测器输出的影响。通过分析幅频特性和相频特性曲线，得出了当不同的定转子、互感等参数变化时，磁链观测误差随频率升高而减小的结论。最后，以英飞凌单片机XMC45000为核心，建立了驱动系统实验平台，对理论进行了验证。采用了一种平均电压误差的死区补偿方法，降低了定子电流的畸变性。编写了基于全阶自适应观测器的矢量控制的程序，经过启动、稳态、正反转实验结果分析，得到在中高速情况下，系统的动静态性能良好，估计转速、观测电流都能够很好地吻合采样的信号。低速时，虽然波形有所畸变，但也误差也在可接受范围之内。总而言之，基于全阶自适应观测器法，对于磁链观测和转速估计，具有广泛的应用前景。
李源源[7]（2013）在《永磁同步电机无速度传感器控制技术的研究》文中进行了进一步梳理永磁同步电机由于其结构简单、体积小、重量轻、功率密度高、控制简单、调速范围宽等优点,已广泛运用于工业、农业、军事和民用等领域中。永磁同步电机的正常运行离不开转子位置信息,通常使用机械式位置传感器来获得转子的位置信号。但机械式位置传感器的使用增加了系统成本和复杂度,大大降低了永磁同步电机调速系统的可靠性和抗干扰能力。因此,近年来,无速度传感器控制技术已经成为各国学者研究的热点。无速度传感器控制方法主要分为低速甚至零速控制方法和中高速控制方法。本文主要研究了适用于低速的脉振高频电压信号注入法和适用于中高速下的模型参考自适应法。首先,论文介绍了永磁同步电机无速度传感器方法的研究现状及发展趋向,引出了坐标变换理论、推导永磁同步电机的数学模型以及阐述了矢量控制原理,并在此基础上重点介绍了几种常用的矢量控制策略,分析了各种控制方式的优缺点以及适用的场合。其次,介绍了高频信号注入法的基本原理与分类。随后,深入研究分析了基于脉振高频电压注入法的永磁同步电机无速度传感器控制算法,推导出了相应永磁同步电机的高频模型,并阐述了转子位置信息提取的原理与过程,接着对基于脉振高频电压注入法的控制系统进行了仿真。由于脉振高频电压注入法要一直注入谐波信号,容易产生转矩脉动,在高速时系统的动态性能比较差,而模型参考自适应方法高速性能良好,因此,本文考虑到两者的各自的优点,提出了将两种方法结合起来的复合控制方法,即低速下采用脉振高频电压注入法,以确保转子位置和转速估计的精度；中高速下采用模型参考自适法,以确保系统快速的动态响应。并对本文所提出的复合控制方法进行了仿真验证,仿真结果验证了该方案的可行性。最后,在仿真研究的基础上,本文利用TI公司推出高性能DSP2812作为主控核心,搭建了永磁同步电机无速度传感器控制系统。针对本文所提出的复合无控制方法进行了系统静、动态性能的测试实验,实验结果充分验证了复合控制方法的有效性与实际应用能力。
佘致廷[8]（2011）在《感应电机无速度传感器DTC参数辨识与控制方法的研究》文中研究指明近年来随着智能控制理论、微处理器技术、电力电子器件以及电机调速控制理论的不断发展,感应电机调速系统正朝着高性能和智能化的方向发展。其中感应电机无速度传感器直接转矩控带（?）（Direct Torque Control,简称DTC）调速系统已发展成为目前感应电机调速系统中最有发展前途的高性能调速系统。DTC是继矢量控制出现以后发展起来的电机高性能调速控制方式,它以其新颖的控制思想、系统结构简单、转矩控制直接、速度观测能有效提高系统的冗余、鲁棒性强、动态性能好等优良性能受到人们的广泛重视,己成为感应电机调速领域的研究热点。但目前感应电机无速度传感器DTC系统中仍有一些关键技术,如电机低速时电机定子磁链辨识困难和转矩脉动增大以及运行中电机参数受环境变化影响电机调速性能等问题有待解决。为此,本文以感应电机无速度传感器DTC系统中定子磁链、定子电阻、电机速度等重要参数的辨识方法和磁链与转矩的控制策略展开理论与实践研究。在DTC辨识定子磁链参数的研究方面,为了克服传统DTC系统积分累积误差问题,本文在对传统的基于低通滤波器的定子磁链开环辨识方法进行原理分析的基础上,研究了基于均值补偿的定子磁链开环辨识方法,研究结果证明该方法能有效地消去积分器直流偏置的积分累积误差。但开环辨识器不具有消去误差的自适应能力,为此,本文通过将均值补偿算法引入定子磁链参数闭环辨识器,提出了一种新型基于PI校正的定子磁链闭环辨识器。仿真与实验研究表明,这种定子磁链闭环辨识方法,不仅保留了均值补偿算法有效解决积分器的累积误差问题的优点,而且该定子磁链闭环辨识器对不确定干扰有一定的校正能力,改善了定子磁链参数辨识精度。在DTC辨识定子电阻参数的研究方面,由于定子磁链、速度和转矩等主要参数的辨识,依赖于控制对象电机模型的定子电阻参数,而DTC系统的定子电阻受环境温度等因素影响发生变化时,使得感应电机DTC控制性能会随之下降,尤其低速时更为明显。为了解决DTC系统定子电阻参数变化影响电机控制性能等问题,本文采用模糊逻辑理论研究了定子电阻变化与定子电流误差之间的关系,并提出了一种基于定子电流误差的模糊逻辑定子电阻参数辨识器。研究结果表明：这种新型定子电阻参数辨识器不仅具有算法简单、实时性好、鲁棒性强等优点,还有效地改善了电机定子磁链和速度等参数的辨识精度和提高了DTC系统的速度和转矩的动静态控制性能。感应电机无速度传感器DTC调速系统已成为高性能调速领域的热点研究课题。但速度观测存在算法复杂、低速精度受定子电阻变化影响严重等问题。近年来,在实现高性能感应电机无速度传感器DTC系统运行的研究中,人们广泛运用MRAS理论解决具有时变非线性特性的电机控制问题。在DTC速度参数观测的研究方面,本文在分析多种速度观测方法的基础上,运用MRAS理论提出了一种DTC交互式MRAS速度观测器。这种交互式MRAS速度观测方法,通过采用电机电压模型作为参考模型和电机电流模型作为可调模型构建了MRAS速度观测器,并将参考模型和可调模型进行实时互换的方法,在实现速度观测的同时在线辨识了定子电阻参数。仿真和实验结果表明：这种运用稳定性理论的交互式MRAS速度观测新方法,由于消去了定子电阻变化的影响,获得了稳定的、高性能的速度观测,改善了感应电机DTC系统低速时的动静态调速性能。传统的感应电机DTC系统采用磁链与转矩滞环式控制,在3600空间中仅用六个基本的电压空间矢量对电机磁链与转矩直接控制,因而存在固有转矩、磁链、电流脉动大和开关频率不固定等问题。针对传统控制方法存在开关频率不固定等问题,本文研究了细分的十二电压空间矢量的DTC-SVM控制方案。该方案将六个基本电压空间矢量增加到十二个并在SVM中合成任意大小和方向的控制电压矢量,使得DTC系统对定子磁链与转矩的控制更精细,有效地降低低速时的转矩脉动。为了进一步改善DTC系统磁链与转矩控制特性,本文将模糊PI自校正控制算法引入到磁链与转矩的调节控制环节。这种模糊PI自校正调节器,将磁链与转矩的误差和误差变化率作为模糊逻辑控制器的输入,由模糊逻辑规则实时在线调整PI调节器的控制参数,从而获得优良的磁链与转矩控制性能。仿真与实验研究表明：这种基于磁链与转矩模糊PI自校正控制的DTC-SVM控制方案,不仅提高了系统的鲁棒性和不同控制对象的适应性,而且保证了DTC系统具有良好的磁链与转矩跟踪控制动态品质,并使转矩脉动与电磁噪声得到了较好抑制。在Matlab7.8／Simulink仿真编程环境下,本文建立了传统的感应电机DTC系统仿真模型和改进的感应电机无速度传感器DTC系统仿真模型,并对这两种仿真模型进行了仿真研究。仿真研究结果验证了本文所提出的DTC参数辨识方法和磁链与转矩控制方法的正确性。通过采用美国Microchip公司的数字信号处理器dsPIC30F6010A和日本三菱公司的IPM智能功率模块PM50CLA120构建了感应电机无速度传感器DTC系统,并在搭建的实验平台上进行了实验研究。在软件设计方面,本文采用C语言和汇编语言混合编程的方法,成功地完成了DSP控制软件的研制工作,实现了对感应电机的高性能控制。大量的实验研究结果证明了本文所提出的感应电机无速度传感器DTC参数辨识方法和基于磁链与转矩模糊PI自校正控制方法的有效性和正确性。
陈力[9]（2009）在《基于高频注入法永磁同步电机无传感器矢量控制的研究》文中研究指明永磁同步电机以其效率高、比功率大、结构简单、节能效果显着等优点在工业、农业、军事和民用等领域得到了广泛的应用。在高性能永磁同步电机调速驱动系统中,需要在转子轴上安装机械式传感器,以获得电动机的转子速度和位置。由于机械式传感器的诸多不足限制了调速传动系统的发展。因此,无机械式传感器的研究在高性能永磁同步电机控制领域和一些特殊场合具有十分重要的意义。无速度传感器控制方法分为两类,一类是适用于中速和高速的反电动势检测法;另一类是适用于零速或极低速的高频信号注入法。本文从工程实际角度出发,致力于永磁同步电机无速度传感器控制算法的研究与仿真,着重解决无速度传感器控制中电机低速运行存在的问题。文章首先讨论了永磁同步电机的数学模型和矢量控制原理,介绍了高频信号注入法的基本思想与分类。然后,深入研究了基于脉振高频电压注入法的永磁同步电机转子位置估计算法,详细阐述了转子位置信息的提取过程;在载波信号的恢复中,利用锁相环技术估计高频信号的相位延迟角,指出了控制系统实现的几个关键性问题。最后,为了验证理论分析的正确性与可行性,在?Matlab6.5/Simulink?平台上对内埋式永磁同步电机进行了基于脉振高频电压注入法的无速度传感器矢量控制系统的仿真研究,进行了系统静态、动态性能的测试。仿真结果表明,这种方法能够在全速范围内有效地检测出转子的位置和速度,并且系统结构简单,具有良好的稳态与动态性能。文章还讨论了影响高频信号注入法转子位置估计精度的各种因素,分析了注入高频电压频率和幅值的影响、非线性逆变器死区的影响及补偿等问题。
邹晓伟[10]（2008）在《无速度传感器异步电动机直接转矩控制的研究》文中提出随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的飞速发展,各类电机控制技术不断得到发展。其中直接转矩控制技术（DTC）作为继矢量变换控制之后又一项新型的现代交流调速控制技术,其思路是把交流电机与逆变器看作一个整体对待,采用空间电压矢量分析方法进行计算,免去了矢量变换的复杂计算。控制系统具有结构简单,鲁棒性强、静动态性能好、便于实现全数字化等到优点,所以得到了越来越广泛的重视。本论文详细研究了异步电动机的数学模型,并根据传统直接转矩控制存在的缺点以及对电动机调速性能的要求,改变对定子磁链的调节方式,使定子磁链轨迹近似为一圆形,对转矩采用三值调节器进行调节,以实现转矩的快速调节。为了验证本文所设计的异步电动机直接转矩控制系统的可行性和有效性,本文利用MATLAB/SIMULINK仿真工具完成六边形定子磁链轨迹和圆形定子磁链轨迹这两种直接转矩控制系统的仿真试验,并结合直接转矩控制的算法,通过改变控制系统中直接影响异步电动机性能的转矩滞环调节器及其参数,分析参数的改变对异步电动机运行性能的影响。无速度传感器转速估算是现代交流传动研究中的一个重要方向,自适应观测器是无速度传感器技术中最常用的方法。无速度传感器控制系统利用检测定子电压、电流等容易测量的物理量进行速度估算,以取代速度传感器,提高控制系统的可靠性,降低成本。无速度传感器的异步电机控制对定子电阻的变化非常敏感,尤其是在低速的时候。本课题探讨了无速度传感器直接转矩控制系统中速度辨识的几种方法和途径,即卡尔曼滤波法、模型参考自适应法、神经网络速度辨识法,对这几种方法的优劣进行了比较。本文使用了一种新颖的方法,基于反电动势模型参考自适应的速度和定子电阻估算器相结合的方法,而这两者可以同时进行。估算器的稳定性可以通过选取适当的估算器的闭环极点来保证。对这种方法辨识转速进行了仿真研究,仿真结果表明这种转速辨识方法是有效的。
二、感应电机无速度传感器矢量控制的速度估算器研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、感应电机无速度传感器矢量控制的速度估算器研究（论文提纲范文）
（1）轨道交通用初级励磁型永磁直线电机低成本控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 轨道交通用直线电机研究现状 |
| 1.3 列车定位技术 |
| 1.4 无位置传感器控制技术现状 |
| 1.4.1 适用于零速及低速运行的无位置传感器控制技术 |
| 1.4.2 适用于中高速运行的无位置传感器控制技术 |
| 1.4.3 复合控制技术 |
| 1.5 直接转矩控制/直接推力控制研究现状 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 第二章 磁通切换永磁直线电机矢量控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LFSPM与 LIM的比较 |
| 2.2.1 经济成本 |
| 2.2.2 带载性能 |
| 2.3 LFSPM电机的数学模型 |
| 2.3.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.3.2 两相旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.4 LFSPM电机控制系统仿真分析 |
| 2.5 模块化结构LFSPM样机 |
| 2.5.1 LFSPM样机的数学模型 |
| 2.5.2 仿真分析及实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于滑模观测器法的LFSPM电机无位置传感器控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 滑模变结构控制基本原理 |
| 3.3 传统滑模观测器 |
| 3.4 改进的滑模观测器 |
| 3.4.1 切换函数 |
| 3.4.2 自适应增益的设计 |
| 3.4.3 动子位置和速度的估算 |
| 3.5 仿真与实验验证 |
| 3.5.1 仿真研究 |
| 3.5.2 实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于占空比调制的LFSPM电机直接推力控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统直接推力控制 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 传统滞环控制的推力波动分析 |
| 4.2.3 推力变化规律分析 |
| 4.3 基于占空比调制的直接推力控制 |
| 4.3.1 基本原理 |
| 4.3.2 传统占空比计算方法 |
| 4.3.3 新型占空比计算方法 |
| 4.4 磁链观测器 |
| 4.4.1 基本原理 |
| 4.4.2 稳定性分析 |
| 4.5 仿真和实验验证 |
| 4.5.1 仿真研究 |
| 4.5.2 实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 LFSPM电机控制系统软硬件设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硬件系统设计 |
| 5.2.1 dSPACE控制器简要介绍 |
| 5.2.2 采样电路 |
| 5.2.3 驱动信号隔离电路 |
| 5.2.4 主功率电路 |
| 5.3 软件系统设计 |
| 5.3.1 调试界面 |
| 5.3.2 矢量控制程序设计 |
| 5.3.3 无位置传感器控制程序设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（2）感应电机无速度传感器分数阶滑模控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究课题的背景及意义 |
| 1.2 研究课题的国内外现状 |
| 1.2.1 感应电机控制方式 |
| 1.2.2 感应电机控制策略 |
| 1.2.3 感应电机磁链观测和转速估计 |
| 1.3 FOSMC研究现状 |
| 1.3.1 分数阶微积分理论 |
| 1.3.2 分数阶滑模控制理论 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 感应电机矢量控制与分数阶滑模控制相关理论 |
| 2.1 感应电机动态数学模型 |
| 2.1.1 感应电机ABC坐标系中的数学模型 |
| 2.1.2 感应电机两相坐标系中的数学模型 |
| 2.1.3 感应电机矢量控制 |
| 2.2 分数阶微积分相关理论 |
| 2.2.1 分数阶微积分定义及性质 |
| 2.2.2 分数阶微积分数值算法 |
| 2.2.3 PI~λD~μ控制器性能分析 |
| 2.3 分数阶滑模控制相关理论 |
| 2.3.1 传统滑模变结构控制 |
| 2.3.2 分数阶滑模控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于FOSMO的感应电机转子磁链观测 |
| 3.1 电流-电压混合型转子磁链观测 |
| 3.1.1 电流型观测与电压型观测 |
| 3.1.2 电流-电压混合型观测 |
| 3.1.3 仿真分析 |
| 3.2 FOSMO转子磁链观测 |
| 3.2.1 FOSMO滑模面设计 |
| 3.2.2 FOSMO控制律设计 |
| 3.2.3 趋近律改进 |
| 3.2.4 仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于FOSMO的感应电机无速度矢量控制 |
| 4.1 转子磁场定向的无速度矢量控制 |
| 4.1.1 转速估计 |
| 4.1.2 仿真分析 |
| 4.2 实验研究及结果 |
| 4.2.1 实验平台介绍 |
| 4.2.2 实验方案及步骤 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 感应电机DFOSMC控制 |
| 5.1 IPI~λ控制 |
| 5.1.1 IPI~λ设计 |
| 5.1.2 仿真分析 |
| 5.2 DFOSMC控制 |
| 5.2.1 DFOSMC滑模面设计 |
| 5.2.2 DFOSMC控制律设计 |
| 5.2.3 稳定性证明及分析 |
| 5.2.4 负载观测器设计 |
| 5.3 仿真及实验研究 |
| 5.3.1 仿真分析 |
| 5.3.2 实验研究及结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 无速度传感器矢量控制在矿用牵引电机控制中的应用 |
| 6.1 矿用牵引电机运行环境及控制需求 |
| 6.1.1 运行环境及现状 |
| 6.1.2 负载特点及分析 |
| 6.2 矿用牵引电机无速度传感器矢量控制应用 |
| 6.2.1 分数阶PI~λ速度控制器 |
| 6.2.2 带负载观测的DFOSMC速度控制器 |
| 6.3 实验研究及结果 |
| 6.3.1 实验系统介绍 |
| 6.3.2 实验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 1.发表研究论文 |
| 2.完成科研项目 |
（3）基于电压电流组合模型磁链观测器的感应电机无速度传感器控制关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 术语表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 交流变频调速系统的研究背景和意义 |
| 1.1.2 交流变频调速系统的市场发展概况 |
| 1.2 感应电机交频调速控制技术发展概况 |
| 1.2.1 变频调速系统技术发展概况 |
| 1.2.2 变频调速系统基本硬件结构 |
| 1.3 感应电机无速度传感器矢量控制关键技术综述 |
| 1.3.1 参数辨识技术概述 |
| 1.3.2 磁场定向技术概述 |
| 1.3.3 磁链观测技术概述 |
| 1.3.4 速度估算技术概述 |
| 1.4 高性能无速度传感器交频驱动控制发展现状 |
| 1.4.1 最优效率控制技术 |
| 1.4.2 低速发电不稳定性改进技术 |
| 1.4.3 高速弱磁最大转矩输出技术 |
| 1.4.4 高速高功率电机电流控制技术 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 感应电机离线参数辨识方法研究 |
| 2.1 感应电机高线参数辨识方案综述 |
| 2.1.1 特定参数辨识方案 |
| 2.1.2 全电路参数辨识方案 |
| 2.2 感应电机离线参数辨识方案整合及优化 |
| 2.2.1 基于α-β坐标系下的电流闭环控制“自整定”方案 |
| 2.2.2 基于带直流偏置正弦激励的离线参数辨识 |
| 2.2.3 离线参数辨识流程整合及优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 感应电机励磁曲线辨识方法研究 |
| 3.1 感应电机励磁曲线辨识方案综述 |
| 3.1.1 励磁曲线辨识对变频驱动控制性能的影响 |
| 3.1.2 励磁曲线辨识方案综述 |
| 3.2 一种无需假设解析函数曲线拟合的励磁曲线辨识方案 |
| 3.2.1 励磁曲线辨识基本原理 |
| 3.2.2 励磁磁链和励磁电流估算策略 |
| 3.3 仿真及实验验证结果 |
| 3.3.1 励磁曲线辨识仿真及实验结果 |
| 3.3.2 与传统曲线拟合方法的比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 电压电流组合模型发电不稳定性能改进 |
| 4.1 感应电机发电不稳定性概述 |
| 4.2 电压电流组合模型磁链观测器 |
| 4.2.1 电压电流组合模型磁链观测器小信号分析建模 |
| 4.2.2 电压电流组合模型磁链观测器发电状态稳定性分析 |
| 4.3 电压电流组合模型发电不稳定性能改进 |
| 4.3.1 基于最大转差(转矩)补偿的稳定性能改进 |
| 4.3.2 基于估算转速(转差)补偿的稳定性能改进 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.4.1 基于最大转差(转矩)补偿的实验结果 |
| 4.4.2 基于估算转速(转差)补偿的实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于电压电流组合模型的转子时间常数在线辨识 |
| 5.1 无速度传感器转子时间常数在线辨识发展概述 |
| 5.2 基于电压电流组合模型的系统分析 |
| 5.2.1 电压电流组合模型观测器输入输出关系 |
| 5.2.2 转子时间常数在线辨识交流信号分析 |
| 5.3 转子时间常数在线辨识程序设计 |
| 5.3.1 转子时间常数在线辨识迭代公式推导 |
| 5.3.2 转子时间常数在线辨识步骤及稳定性证明 |
| 5.3.3 定子电阻误差影响分析 |
| 5.4 仿真和实验结果 |
| 5.4.1 仿真原理验证及对比分析 |
| 5.4.2 实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要研究成果及创新点 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 附录A 感应电机矢量控制基本理论及数学模型 |
| 附录B 实验控制框图、基本电机参数及实验装置平台 |
| 附录C 攻读博士学位期间成果清单 |
（4）多相永磁无轴承电机无位置传感器控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 图表清单 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 多相电机的研究综述 |
| 1.1.1 多相电机的特点 |
| 1.1.2 多相电机的研究现状 |
| 1.2 无轴承电机的研究概况 |
| 1.2.1 无轴承电机的发展和研究现状 |
| 1.2.2 无轴承电机的基本结构 |
| 1.2.3 永磁型无轴承电机的研究重点 |
| 1.2.4 无轴承电机的应用 |
| 1.3 单绕组无轴承电机的研究现状 |
| 1.4 电机的无传感器研究概况 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 单绕组多相无轴承电机的数学模型和控制策略 |
| 2.1 无轴承电机的工作原理 |
| 2.1.1 传统无轴承电机的基本工作原理 |
| 2.1.2 单绕组多相无轴承电机的基本工作原理 |
| 2.2 单绕组多相无轴承电机的数学模型 |
| 2.2.1 电机的定子电感矩阵 |
| 2.2.2 单绕组多相永磁型无轴承电机的数学模型 |
| 2.3 单绕组多相永磁无轴承电机的控制策略 |
| 2.3.1 矢量控制策略 |
| 2.3.2 单绕组多相无轴承电机矢量控制的仿真结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 单绕组多相无轴承电机矢量控制系统的实现 |
| 3.1 多相无轴承电机控制系统的硬件 |
| 3.1.1 主回路 |
| 3.1.2 检测回路 |
| 3.1.3 控制回路 |
| 3.2 多相无轴承电机控制系统的程序流程 |
| 3.3 单绕组多相无轴承电机矢量控制的实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 单绕组多相无轴承电机的无速度传感器控制和参数辨识 |
| 4.1 基于模型参考自适应理论的无轴承电机速度估算 |
| 4.1.1 模型参考自适应系统的基本理论 |
| 4.1.2 单绕组多相无轴承电机的速度估算器设计 |
| 4.1.3 仿真结果分析 |
| 4.2 改进的模型参考自适应观测器 |
| 4.2.1 观测器极点配置 |
| 4.2.2 控制策略 |
| 4.2.3 MRAS算法的实现 |
| 4.2.4 实验结果对比分析 |
| 4.3 具有定子电阻鲁棒性的自适应速度辨识 |
| 4.3.1 定子电阻的不确定性 |
| 4.3.2 定子电阻对速度辨识系统的影响 |
| 4.3.3 具有定子电阻鲁棒性的MRAS速度辨识系统 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果及发表论文情况 |
（5）基于模糊PI的异步电机无速度传感器矢量控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 现代交流调速技术的发展与现状 |
| 1.3 智能控制在交流变频调速中的应用研究 |
| 1.4 速度辨识方法的国内外研究现状 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第二章 异步电机的数学模型及矢量控制理论 |
| 2.1 异步电机的数学模型 |
| 2.1.1 异步电机在三相静止坐标系上的数学模型 |
| 2.1.2 坐标变换理论 |
| 2.1.3 异步电机在两相同步速旋转坐标系上的数学模型 |
| 2.2 按转子磁场定向的矢量控制原理 |
| 2.3 定子电压解耦控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 磁链观测模型 |
| 3.1 电流磁链观测模型 |
| 3.2 电压磁链观测模型 |
| 3.3 改进型的电压磁链观测模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于模型参考自适应的转速辨识方法研究 |
| 4.1 无速度传感器矢量控制系统的基本原理 |
| 4.2 模型参考自适应基本原理及自适应率设计 |
| 4.2.1 模型参考自适应工作原理 |
| 4.2.2 基于超稳定性和正实性系统的设计 |
| 4.3 基于转子磁链模型的速度辨识方法 |
| 4.4 仿真分析与研究 |
| 4.4.1 磁链观测分析 |
| 4.4.2 速度响应分析 |
| 4.4.3 电流响应分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于模糊PI的无速度传感器矢量控制研究 |
| 5.1 PID参数整定方法 |
| 5.1.1 Ziegler-Nichols法 |
| 5.1.2 最优PID整定算法 |
| 5.2 模糊控制原理及参数自整定控制 |
| 5.2.1 模糊控制原理 |
| 5.2.2 模糊PID参数自整定控制原理 |
| 5.2.3 模糊PID参数自整定控制器的仿真验证 |
| 5.3 基于模糊PI的无速度传感器矢量控制研究 |
| 5.3.1 基于模糊PI参数自整定改进的速度控制器设计 |
| 5.3.2 系统响应性能分析 |
| 5.3.3 升降速仿真分析 |
| 5.3.4 负载扰动仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 系统的软硬件设计及实验验证 |
| 6.1 系统的硬件结构 |
| 6.2 系统的软件设计 |
| 6.2.1 系统程序流程 |
| 6.2.2 中断程序流程 |
| 6.3 实验结果及分析 |
| 6.3.1 磁链观测波形 |
| 6.3.2 升降速实验结果 |
| 6.3.3 负载扰动实验结果 |
| 6.3.4 磁链扰动实验结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 论文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要成果 |
| 致谢 |
（6）三相感应电动机无速度传感器控制策略的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 变频器发展现状分析 |
| 1.2.2 交流调速系统研究现状分析 |
| 1.2.3 感应电机无传感器控制研究现状分析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 感应电机的数学模型及矢量控制策略 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 感应电机的数学模型 |
| 2.2.1 三相静止坐标系下的感应电机数学模型 |
| 2.2.2 坐标变换的原理 |
| 2.2.3 两相静止坐标系下感应电机的数学模型 |
| 2.2.4 两相旋转坐标系下感应电机的数学模型 |
| 2.3 感应电机的矢量控制 |
| 2.4 转子磁链观测方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于全阶自适应观测器的感应电机速度估计策略的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型参考自适应法转速估计 |
| 3.3 全阶自适应观测器转速估计 |
| 3.3.1 全阶自适应观测器原理 |
| 3.3.2 观测器反馈增益矩阵 |
| 3.4 感应电机无速度传感器控制的仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 全阶自适应观测器的参数敏感性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全阶自适应观测器的敏感性分析 |
| 4.2.1 定子电阻的敏感性分析 |
| 4.2.2 转子电阻的敏感性分析 |
| 4.2.3 互感的敏感性分析 |
| 4.3 滑模变观测器法估计转速 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于全阶自适应观测器的感应电机无传感器控制系统的实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 驱动系统的硬件设计 |
| 5.3 死区补偿策略的研究 |
| 5.4 全阶自适应观测器的离散化分析 |
| 5.5 驱动系统的软件设计 |
| 5.6 实验结果分析 |
| 5.6.1 400rpm 启动时波形图 |
| 5.6.2 400rpm 稳态时波形图 |
| 5.6.3 30rpm 稳态时波形图 |
| 5.6.4 400rpm 正反转时波形图 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）永磁同步电机无速度传感器控制技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 永磁同步电机控制理论的发展 |
| 1.3 PMSM无速度传感器技术的研究现状 |
| 1.4 论文的主要工作和结构 |
| 第2章 永磁同步电机的数学模型及其矢量控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标变换理论 |
| 2.2.1 三相静止坐标系和两相静止坐标系之间的坐标变换 |
| 2.2.2 两相静止坐标系和两相旋转坐标系之间的坐标变换 |
| 2.2.3 三相静止坐标系和两相旋转坐标系的变换 |
| 2.3 永磁同步电机的数学模型 |
| 2.4 永磁同步电机的运动方程 |
| 2.5 永磁同步电机矢量控制 |
| 2.5.1 矢量控制原理简介 |
| 2.5.2 永磁同步电机矢量控制的基本电磁关系 |
| 2.5.3 永磁同步电机的矢量控制策略 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于高频电压注入的PMSM无速度传感器控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 脉振高频信号激励下的PMSM数学模型 |
| 3.3 基于脉振高频电压注入法的转子位置估算原理 |
| 3.4 控制系统仿真及其结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 无速度传感器复合控制方法 |
| 4.1 模型参考自适应控制简介 |
| 4.2 模型参考自适应系统的分类 |
| 4.3 自适应律的设计方法和稳定性问题 |
| 4.4 基于MRAS的PMSM无速度传感器控制策略 |
| 4.4.1 参考模型和可调模型 |
| 4.4.2 转速估算自适应律 |
| 4.4.3 仿真结果及其分析 |
| 4.5 与脉振高频注入法的结合 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 实验系统的设计与实现 |
| 5.1 系统硬件平台 |
| 5.1.1 系统结构及组成 |
| 5.1.2 系统硬件设计 |
| 5.1.3 实验系统硬件平台 |
| 5.2 系统软件设计 |
| 5.2.1 系统初始化程序设计 |
| 5.2.2 系统控制程序设计 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 攻读学位期间所参加的科研项目目录 |
| 致谢 |
（8）感应电机无速度传感器DTC参数辨识与控制方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文研究的目的和意义 |
| 1.2 高性能感应电机无速度传感器调速系统 |
| 1.3 感应电机智能控制方法 |
| 1.3.1 非线性控制 |
| 1.3.2 模型参考自适应控制 |
| 1.3.3 滑模变结构控制 |
| 1.3.4 系统辨识 |
| 1.3.5 模糊逻辑控制 |
| 1.4 感应电机无速度传感DTC调速系统 |
| 1.4.1 感应电机DTC系统的控制特点 |
| 1.4.2 感应电机DTC系统的电机动态数学模型 |
| 1.4.3 感应电机DTC系统的控制原理 |
| 1.4.4 感应电机无速度传感器DTC系统的关键技术 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 感应电机DTC系统仿真与实验平台的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 感应电机DTC系统仿真模型的建立 |
| 2.2.1 定子磁链与转矩辨识器仿真模块 |
| 2.2.2 坐标变换仿真模型 |
| 2.2.3 定子磁链幅值调节、转矩调节及速度调节仿真模型 |
| 2.2.4 磁链区间判断仿真模型 |
| 2.2.5 电压开关矢量选择表仿真模型 |
| 2.2.6 感应电机传统DTC系统的仿真模型 |
| 2.3 感应电机DTC系统实验平台的建立 |
| 2.3.1 感应电机DTC系统的基本结构 |
| 2.3.2 感应电机DTC系统的DSP控制单元 |
| 2.3.3 信号检测电路 |
| 2.3.4 串口通信接口 |
| 2.3.5 系统主电路及驱动电路 |
| 2.3.6 实验机组平台 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于PI校正的感应电机DTC定子磁链闭环辨识方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于低通滤波器的定子磁链开环辨识器 |
| 3.3 基于均值补偿改进的定子磁链开环辨识方法 |
| 3.3.1 基于均值补偿的定子磁链开环辨识器 |
| 3.3.2 仿真研究 |
| 3.4 基于广义卡尔曼滤波器的定子磁链辨识方法 |
| 3.5 基于PI校正的感应电机DTC定子磁链闭环辨识器 |
| 3.5.1 PI校正的定子磁链闭环辨识原理 |
| 3.5.2 仿真研究 |
| 3.5.3 实验研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于定子电流误差的模糊逻辑定子电阻辨识方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 感应电机定子电阻一般辨识方法 |
| 4.2.1 基于PI校正的定子电阻辨识器 |
| 4.2.2 基于小波神经网络的定子电阻辨识器 |
| 4.2.3 基于模糊神经网络的定子电阻辨识器 |
| 4.2.4 基于定子电流和频率的模糊逻辑定子电阻辨识器 |
| 4.3 基于定子电流误差的模糊逻辑定子电阻辨识器 |
| 4.3.1 定子磁链和转矩受定子电阻变化的影响分析 |
| 4.3.2 基于定子电流误差的模糊逻辑定子电阻辨识原理 |
| 4.3.3 仿真研究 |
| 4.3.4 实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 感应电机DTC交互式MRAS速度观测方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于全阶自适应状态观测的速度观测器 |
| 5.3 基于MRAS的参数辨识基本原理 |
| 5.4 MRAS电机速度观测一般方法 |
| 5.4.1 基于转子磁链模型的MRAS速度观测器 |
| 5.4.2 基于反电动势模型的MRAS速度观测器 |
| 5.5 感应电机DTC交互式MRAS速度观测器 |
| 5.5.1 交互式MRAS速度观测原理 |
| 5.5.2 仿真研究 |
| 5.5.3 实验研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于磁链与转矩模糊PI自校正控制的DTC系统 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 传统DTC系统的磁链与转矩控制方法 |
| 6.2.1 传统DTC系统的磁链控制方法 |
| 6.2.2 传统DTC系统的转矩控制方法 |
| 6.3 基于矢量细分十二电压空间矢量的DTC控制策略 |
| 6.4 基于磁链与转矩模糊PI自校正控制改进的DTC系统 |
| 6.4.1 改进的感应电机DTC-SVM控制策略 |
| 6.4.2 磁链与转矩模糊PI自校正控制器 |
| 6.4.3 仿真研究 |
| 6.4.4 实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 博士期间发表的学术论文清单、科研和获奖情况 |
（9）基于高频注入法永磁同步电机无传感器矢量控制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 永磁同步电机的特点 |
| 1.1.2 永磁同步电机的发展现状 |
| 1.1.3 永磁同步电机的发展趋势 |
| 1.1.4 永磁同步电机的控制新技术 |
| 1.2 无速度传感器控制研究现状 |
| 1.2.1 直接计算方法 |
| 1.2.2 基于电感变化的估算方法 |
| 1.2.3 模型参考自适应方法 |
| 1.2.4 基于各种观测器的估算方法 |
| 1.2.5 基于人工智能理论上的估算方法 |
| 1.2.6 高频信号注入法 |
| 1.3 论文的主要工作和结构 |
| 第二章 永磁同步电机无速度传感器矢量控制概述 |
| 2.1 永磁同步电机的结构和数学模型 |
| 2.1.1 永磁同步电机的结构与分类 |
| 2.1.2 永磁同步电动机的数学模型 |
| 2.2 永磁同步电机的矢量控制 |
| 2.2.1 矢量控制的基本思想 |
| 2.2.2 矢量控制方法 |
| 2.3 三种高频信号注入方法 |
| 2.4 三种高频信号注入方法的比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高频信号注入法无速度传感器控制理论 |
| 3.1 脉振高频电压注入法的基本原理 |
| 3.1.1 脉振高频电压注入法的控制策略 |
| 3.1.2 基于脉振高频电压注入法的矢量控制系统 |
| 3.2 载波恢复中的锁相环 |
| 3.2.1 锁相环的基本原理 |
| 3.2.2 载波恢复中锁相环的应用 |
| 3.3 转速环和电流环的设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高频信号注入法无速度传感器控制系统仿真研究 |
| 4.1 脉振高频电压注入法仿真研究 |
| 4.1.1 高速区运行仿真 |
| 4.1.2 低速区运行仿真 |
| 4.1.3 突反转运行仿真 |
| 4.2 影响高频电压注入法转子位置估计的因素 |
| 4.2.1 注入高频电压频率及幅值的影响 |
| 4.2.2 逆变器死区的影响及补偿 |
| 4.2.3 系统硬件的影响 |
| 4.2.4 滤波器的影响 |
| 4.2.5 多凸极的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）无速度传感器异步电动机直接转矩控制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 直流调速技术与交流调速技术的对比 |
| 1.2 交流调速技术的发展概况 |
| 1.3 交流调速控制策略 |
| 1.3.1 矢量控制技术 |
| 1.3.2 直接转矩控制技术 |
| 1.4 直接转矩控制技术的难点与热点研究方向 |
| 1.5 论文选题的意义和主要研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 第二章 异步电机直接转矩控制的基本原理 |
| 2.1 异步电动机的数学模型 |
| 2.1.1 电压电流状态方程 |
| 2.1.2 磁链方程,转矩方程及运动方程 |
| 2.1.3 异步电动机空间矢量等效电路 |
| 2.2 3/2静止坐标变换 |
| 2.3 逆变器的数学模型与电压空间矢量 |
| 2.3.1 理想逆变器的数学模型 |
| 2.3.2 空间电压矢量 |
| 2.4 空间电压矢量对定子磁链及转矩作用 |
| 2.4.1 空间电压矢量对定子磁链的作用 |
| 2.4.2 空间电压矢量对电动机转矩的作用 |
| 本章小结 |
| 第三章 直接转矩控制系统基本结构 |
| 3.1 直接转矩控制系统的控制策略选择及结构 |
| 3.2 磁链的计算与调节 |
| 3.2.1 磁链的计算 |
| 3.2.2 磁链的调节 |
| 3.2.3 磁链空间位置的判断 |
| 本章小结 |
| 第四章 直接转矩控制系统低速性能研究 |
| 4.1 低速阶段存在的问题分析 |
| 4.1.1 有限的电压空间矢量对低速性能的影响 |
| 4.1.2 定子磁链观测对低速性能的影响 |
| 4.1.3 定子电阻对低速性能的影响 |
| 4.1.4 死区效应对低速性能的影响 |
| 4.1.5 采样周期对磁链和转矩脉动的影响 |
| 4.2 改善直接转矩控制系统低速性能的方法 |
| 本章小结 |
| 第五章 直接转矩控制中的无速度传感器技术 |
| 5.1 速度辨识方法概述 |
| 5.2 模型参考自适应法(MRAS) |
| 5.3 转速与定子电阻估算器相结合 |
| 5.3.1 数学模型 |
| 5.3.2 稳定的MRAS速度估算器 |
| 5.3.3 稳定的MRAS定子电阻估算器 |
| 5.3.4 同时使用转速和定子电阻估算器 |
| 5.3.5 仿真 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、感应电机无速度传感器矢量控制的速度估算器研究（论文参考文献）
- [1]轨道交通用初级励磁型永磁直线电机低成本控制系统研究[D]. 蒋宁. 南京航空航天大学, 2020
- [2]感应电机无速度传感器分数阶滑模控制系统研究[D]. 缪仲翠. 兰州交通大学, 2018(03)
- [3]基于电压电流组合模型磁链观测器的感应电机无速度传感器控制关键技术研究[D]. 王凯. 浙江大学, 2014(07)
- [4]多相永磁无轴承电机无位置传感器控制研究[D]. 何航. 浙江大学, 2014(07)
- [5]基于模糊PI的异步电机无速度传感器矢量控制研究[D]. 冯鹏辉. 湖南工业大学, 2013(06)
- [6]三相感应电动机无速度传感器控制策略的研究[D]. 胡可露. 哈尔滨工业大学, 2013(03)
- [7]永磁同步电机无速度传感器控制技术的研究[D]. 李源源. 湖南大学, 2013(07)
- [8]感应电机无速度传感器DTC参数辨识与控制方法的研究[D]. 佘致廷. 湖南大学, 2011(07)
- [9]基于高频注入法永磁同步电机无传感器矢量控制的研究[D]. 陈力. 天津大学, 2009(S2)
- [10]无速度传感器异步电动机直接转矩控制的研究[D]. 邹晓伟. 大连交通大学, 2008(06)