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基于模糊扩展卡尔曼的直线感应电机无速度传感器控制
1
作者
丰富
胡海林
+2 位作者
葛琼璇
杨杰
程浪
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1168-1179,共12页
直线感应电机(linear induction motor,LIM)可实现无接触、无摩擦的直线运动,具有爬坡强、横断面小、低噪音等优势,在中低速磁悬浮与城市轨道交通中被广泛应用。其中,基于观测器的电机无速度传感器矢量控制方法,是解决速度传感器成本高...
直线感应电机(linear induction motor,LIM)可实现无接触、无摩擦的直线运动,具有爬坡强、横断面小、低噪音等优势,在中低速磁悬浮与城市轨道交通中被广泛应用。其中,基于观测器的电机无速度传感器矢量控制方法,是解决速度传感器成本高、可靠性低、维护难等问题的有效途径。针对LIM速度辨识受系统内外扰动影响导致观测精度下降问题,提出基于模糊扩张卡尔曼滤波(Fuzzy Extended Kalman Filter,FEKF)的速度观测方法,提高观测器鲁棒性。首先在αβ坐标系下建立考虑动态边端效应的LIM数学模型,利用LIM的实时电流和电压作为输入信号,以电流、磁链和速度作为状态变量,推导出基于扩展卡尔曼滤波(extended kalman filter,EKF)观测器电机状态空间方程的离散模型,利用EKF对LIM的速度和磁链进行在线观测,并用于实现LIM的矢量控制。其次,为提高EKF的噪声协方差矩阵Q对LIM系统内外扰动的鲁棒性,引入模糊控制方法对矩阵Q进行自适应调整,实现速度与磁链的估计精度。具体通过计算系统理论残差与实际残差的偏离程度得到噪声调节因子,实时调整噪声协方差矩阵Q,并在下一周期更新模糊扩展卡尔曼的反馈增益矩阵,提高对速度与磁链的估计精度。之后对系统的能观性与FEKF的收敛性进行分析,探明矩阵Q中各参数的边界及整定规律。最后通过仿真和硬件在环实验验证所提FEKF优化算法的有效性,结果表明FEKF能有效提高对LIM速度辨识准确性,实现LIM无速度传感器矢量控制。
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关键词
直线感应电机
无速度传感器
模糊扩展卡尔曼滤波
边端效应
系统噪声
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职称材料
CRH_2型动车组牵引系统电机控制策略研究
被引量:
3
2
作者
任晋旗
葛琼璇
李耀华
《铁道机车车辆》
2008年第B12期109-114,共6页
本文阐述了高速列车牵引电机控制的原理和策略,介绍了CRH_2型动车组电机牵引控制系统中功能模块的作用与工作原理,进行了部分仿真研究,验证了相关结论。本文对高速动车电机牵引控制技术研究具有一定的参考意义。
关键词
CRH2动车组
牵引系统
电机控制
磁场定向控制
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职称材料
高速列车异步牵引电机直接磁场定向控制研究
3
作者
任晋旗
葛琼璇
+1 位作者
马逊
赵鲁
《铁道机车车辆》
北大核心
2011年第2期82-86,共5页
对高速列车异步牵引电机的直接磁场定向控制技术进行研究。针对某型动车牵引电机,对电压型、电流型以及混合闭环磁链观测器的工作特性进行频率响应函数分析对比,并且仿真实现了基于混合型磁链观测器的牵引电机直接磁场定向控制。结果表...
对高速列车异步牵引电机的直接磁场定向控制技术进行研究。针对某型动车牵引电机,对电压型、电流型以及混合闭环磁链观测器的工作特性进行频率响应函数分析对比,并且仿真实现了基于混合型磁链观测器的牵引电机直接磁场定向控制。结果表明,电机参数偏差影响观测器对转子磁链的观测效果,混合型的闭环磁链观测器具有较强的参数鲁棒性,适合应用于直接磁场定向控制系统中。
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关键词
高速列车
异步牵引电机
直接磁场定向控制
磁链观测器
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职称材料
直线电机轨道交通牵引系统研究与试验
被引量:
4
4
作者
李莉
张瑞华
+2 位作者
杜玉梅
葛琼璇
王珂
《机车电传动》
北大核心
2016年第6期88-91,共4页
详细介绍了直线电机轨道交通牵引系统的研究方法、技术方案与综合试验,通过试验结果及与进口产品的对比分析,证明了研究方法与技术方案的可行性。从研究数据可以看出,在相同的工况下,国产化牵引系统的牵引性能、制动性能均与进口设备相...
详细介绍了直线电机轨道交通牵引系统的研究方法、技术方案与综合试验,通过试验结果及与进口产品的对比分析,证明了研究方法与技术方案的可行性。从研究数据可以看出,在相同的工况下,国产化牵引系统的牵引性能、制动性能均与进口设备相当,国产化的牵引系统具备了全面代替进口系统的能力。
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关键词
直线感应电机
牵引系统
制动性能
国产化
轨道交通
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职称材料
题名
基于模糊扩展卡尔曼的直线感应电机无速度传感器控制
1
作者
丰富
胡海林
葛琼璇
杨杰
程浪
机构
江西理工大学电气学院
江西省磁悬浮技术重点实验室
磁浮技术铁路行业重点实验室
中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1168-1179,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFB4302101)
江西省重大科技研发专项项目(20232ACE01011)
+2 种基金
国家自然科学基金资助项目(62063009)
磁浮技术铁路行业重点实验室开放课题
江西省研究生创新专项(YC2022-B185)。
文摘
直线感应电机(linear induction motor,LIM)可实现无接触、无摩擦的直线运动,具有爬坡强、横断面小、低噪音等优势,在中低速磁悬浮与城市轨道交通中被广泛应用。其中,基于观测器的电机无速度传感器矢量控制方法,是解决速度传感器成本高、可靠性低、维护难等问题的有效途径。针对LIM速度辨识受系统内外扰动影响导致观测精度下降问题,提出基于模糊扩张卡尔曼滤波(Fuzzy Extended Kalman Filter,FEKF)的速度观测方法,提高观测器鲁棒性。首先在αβ坐标系下建立考虑动态边端效应的LIM数学模型,利用LIM的实时电流和电压作为输入信号,以电流、磁链和速度作为状态变量,推导出基于扩展卡尔曼滤波(extended kalman filter,EKF)观测器电机状态空间方程的离散模型,利用EKF对LIM的速度和磁链进行在线观测,并用于实现LIM的矢量控制。其次,为提高EKF的噪声协方差矩阵Q对LIM系统内外扰动的鲁棒性,引入模糊控制方法对矩阵Q进行自适应调整,实现速度与磁链的估计精度。具体通过计算系统理论残差与实际残差的偏离程度得到噪声调节因子,实时调整噪声协方差矩阵Q,并在下一周期更新模糊扩展卡尔曼的反馈增益矩阵,提高对速度与磁链的估计精度。之后对系统的能观性与FEKF的收敛性进行分析,探明矩阵Q中各参数的边界及整定规律。最后通过仿真和硬件在环实验验证所提FEKF优化算法的有效性,结果表明FEKF能有效提高对LIM速度辨识准确性,实现LIM无速度传感器矢量控制。
关键词
直线感应电机
无速度传感器
模糊扩展卡尔曼滤波
边端效应
系统噪声
Keywords
linear induction motor
speed sensorless
fuzzy extended kalman filter
dynamic end effect
system noise
分类号
V221.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
CRH_2型动车组牵引系统电机控制策略研究
被引量:
3
2
作者
任晋旗
葛琼璇
李耀华
机构
中国科学院电工研究所
出处
《铁道机车车辆》
2008年第B12期109-114,共6页
文摘
本文阐述了高速列车牵引电机控制的原理和策略,介绍了CRH_2型动车组电机牵引控制系统中功能模块的作用与工作原理,进行了部分仿真研究,验证了相关结论。本文对高速动车电机牵引控制技术研究具有一定的参考意义。
关键词
CRH2动车组
牵引系统
电机控制
磁场定向控制
Keywords
CRH2 EMUs, traction system, motor control, field oriented control
分类号
U266.3 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
高速列车异步牵引电机直接磁场定向控制研究
3
作者
任晋旗
葛琼璇
马逊
赵鲁
机构
中国科学院电工研究所
出处
《铁道机车车辆》
北大核心
2011年第2期82-86,共5页
文摘
对高速列车异步牵引电机的直接磁场定向控制技术进行研究。针对某型动车牵引电机,对电压型、电流型以及混合闭环磁链观测器的工作特性进行频率响应函数分析对比,并且仿真实现了基于混合型磁链观测器的牵引电机直接磁场定向控制。结果表明,电机参数偏差影响观测器对转子磁链的观测效果,混合型的闭环磁链观测器具有较强的参数鲁棒性,适合应用于直接磁场定向控制系统中。
关键词
高速列车
异步牵引电机
直接磁场定向控制
磁链观测器
Keywords
high speed train
asynchronous traction motor
direct field oriented control
flux estimator
分类号
U260 [机械工程—车辆工程]
在线阅读
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职称材料
题名
直线电机轨道交通牵引系统研究与试验
被引量:
4
4
作者
李莉
张瑞华
杜玉梅
葛琼璇
王珂
机构
北京市地铁运营有限公司车辆部
中国科学院电工研究所电力电子与电力驱动重点实验室
出处
《机车电传动》
北大核心
2016年第6期88-91,共4页
文摘
详细介绍了直线电机轨道交通牵引系统的研究方法、技术方案与综合试验,通过试验结果及与进口产品的对比分析,证明了研究方法与技术方案的可行性。从研究数据可以看出,在相同的工况下,国产化牵引系统的牵引性能、制动性能均与进口设备相当,国产化的牵引系统具备了全面代替进口系统的能力。
关键词
直线感应电机
牵引系统
制动性能
国产化
轨道交通
Keywords
linear induction motor
traction system
brake performance
localization
rail transit
分类号
TM359.4 [电气工程—电机]
U231 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于模糊扩展卡尔曼的直线感应电机无速度传感器控制
丰富
胡海林
葛琼璇
杨杰
程浪
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
CRH_2型动车组牵引系统电机控制策略研究
任晋旗
葛琼璇
李耀华
《铁道机车车辆》
2008
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高速列车异步牵引电机直接磁场定向控制研究
任晋旗
葛琼璇
马逊
赵鲁
《铁道机车车辆》
北大核心
2011
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
直线电机轨道交通牵引系统研究与试验
李莉
张瑞华
杜玉梅
葛琼璇
王珂
《机车电传动》
北大核心
2016
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引证文献
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