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基于有限集模型预测的电机模拟器故障电流跟踪方法 被引量：1
1
作者 彭涛 刘博 +2 位作者 杨超 秦瑞 阳春华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1098-1104,共7页
电机故障情况下电机模拟器跟踪定子电流动态响应慢、精度低,为了解决这一问题,提出一种基于有限集模型预测的故障电流跟踪方法。首先,构建基于信号调理的故障注入器,根据给定指令设定预测控制器的参考电流信号;然后,建立电机模拟器负载... 电机故障情况下电机模拟器跟踪定子电流动态响应慢、精度低,为了解决这一问题,提出一种基于有限集模型预测的故障电流跟踪方法。首先,构建基于信号调理的故障注入器,根据给定指令设定预测控制器的参考电流信号;然后,建立电机模拟器负载电流预测模型,在每一个采样周期内,计算所有开关状态下负载电流的预测值;最后,构建评价函数,计算每一个扇区对应的评价函数值,选取最小评价函数值对应的扇区内的开关状态作为电机模拟器下一个采样周期的开关状态。研究结果表明:本文提出的方法可以有效地跟踪电机模拟器故障电流,与传统PI调节相比,动态响应速度更快,跟踪精度更高。 展开更多
关键词 电机模拟器 故障注入 有限集模型预测 电流跟踪
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基于卡尔曼观测器的电机模拟器接口电流自抗扰无差拍预测控制算法 被引量：3
2
作者 王志福 田昊 +1 位作者 黄丽敏 万择安 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期912-925,共14页
面向具有LCL型接口电路的电机模拟器系统,针对常用的无差拍电流预测控制算法所存在的高度依赖模型、鲁棒性差、缺乏延迟补偿考虑、计算耦合度高等问题,结合卡尔曼滤波及状态观测器进行改进,提出一种基于卡尔曼观测器的自抗扰无差拍电流... 面向具有LCL型接口电路的电机模拟器系统,针对常用的无差拍电流预测控制算法所存在的高度依赖模型、鲁棒性差、缺乏延迟补偿考虑、计算耦合度高等问题,结合卡尔曼滤波及状态观测器进行改进,提出一种基于卡尔曼观测器的自抗扰无差拍电流预测控制算法.首先基于电机模拟器LCL型接口电路数学模型,建立了考虑延迟补偿的无差拍电流预测控制模型,并对接口参数扰动造成的影响、延迟环节进行分析,并将接口参数扰动造成的影响抽象为补偿电流、补偿电压.进一步基于卡尔曼滤波算法对补偿电流、补偿电压及延迟环节分别设计状态观测器,将观测得到的延迟环节作为控制系统的输入、补偿电流及补偿电压前馈至控制系统,实现对接口电流的精确稳定控制.仿真及试验结果表明所提出的基于卡尔曼观测器的自抗扰无差拍电流预测控制算法能有效提高系统鲁棒性及模拟精度. 展开更多
关键词 电机模拟器 接口电流控制算法 参数扰动 延迟补偿 卡尔曼滤波
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基于积分复位的电机模拟器端口电压采样方法研究 被引量：2
3
作者 汪苗 苏建徽 +2 位作者 汪海宁 徐华电 施永 《电测与仪表》 北大核心 2019年第14期143-147,共5页
电机模拟器主要用于电机驱动变频器的性能测试,其端口电压常为变频器的PWM输出电压,电机的模型计算需要实时采样模拟器的端口电压,而直接对PWM电压进行AD采样,则需较高的采样频率才能满足模型计算的准确性要求。针对该问题,提出一种基... 电机模拟器主要用于电机驱动变频器的性能测试,其端口电压常为变频器的PWM输出电压,电机的模型计算需要实时采样模拟器的端口电压,而直接对PWM电压进行AD采样,则需较高的采样频率才能满足模型计算的准确性要求。针对该问题,提出一种基于积分复位的模数结合平均值采样方法,该方法可以有效降低采样频率,实现模型计算对电压采样的精度要求。此外,文中对该采样方法进行了误差分析和采样频率的优化,得到了采样频率的最优选择范围。仿真结果验证了该方法的有效性与优越性。 展开更多
关键词 积分复位 电机模拟器 PWM电压 采样频率 直接采样
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基于扰动补偿的电机模拟器电流控制策略 被引量：3
4
作者 王泽尚 孙立清 +1 位作者 王志福 潘琼 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期5987-5998,共12页
针对传统PI控制的低通滤波特性对电机模拟器动态控制效果的限制以及传统开环控制策略易受参数扰动影响的问题,该文提出一种基于滑模扰动观测器的开环电流控制策略。首先,根据目标电机数学模型以及接口电路模型推导出不带微分计算的开环... 针对传统PI控制的低通滤波特性对电机模拟器动态控制效果的限制以及传统开环控制策略易受参数扰动影响的问题,该文提出一种基于滑模扰动观测器的开环电流控制策略。首先,根据目标电机数学模型以及接口电路模型推导出不带微分计算的开环控制电压方程;其次,为了解决传统开环控制易受参数扰动影响的问题,设计滑模扰动观测器进行扰动观测;最后,通过实验对比了该文所提控制策略与PI控制和传统开环控制的控制效果。实验结果表明,在存在参数扰动时,该文所提的控制策略无论在瞬态或稳态工况,均比基于传统PI控制和开环控制策略的电机模拟器系统具有更高的模拟精度与准确性。 展开更多
关键词 电机模拟器 开环控制 PI控制 扰动观测器
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面向电机模拟器的永磁同步电机模型研究 被引量：4
5
作者 徐保荣 王家慧 +2 位作者 梁秀 李琪 王大方 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期78-88,共11页
为提高电机模拟器对实际电机的模拟精度,针对磁饱和、交叉耦合效应和转子磁场谐波3个电机磁特性以及损耗、温升两个电机热特性因素分析永磁同步电机电磁参数变化规律,建立了能够同时体现永磁同步电机磁特性和热特性的变参数磁热耦合电... 为提高电机模拟器对实际电机的模拟精度,针对磁饱和、交叉耦合效应和转子磁场谐波3个电机磁特性以及损耗、温升两个电机热特性因素分析永磁同步电机电磁参数变化规律,建立了能够同时体现永磁同步电机磁特性和热特性的变参数磁热耦合电机模型,对比了定参数建模电机模拟器、变参数建模电机模拟器与实际永磁同步电机三者的输出端口特性。根据仿真结果,所用定离散周期的电机离散模型具备良好的模拟精度,电机模拟器电流跟踪算法能够对电机模型输出指令电流进行快速跟踪。实验结果表明,基于所设计变参数建模的电机模拟器相较于实际电机端口特性模拟精度高,且准确性高于基于定参数建模的电机模拟器。变参数建模是高精度电机模拟器发展的正确方向。 展开更多
关键词 永磁同步电机 电机模拟器 定参数建模 变参数建模 电机控制器 模拟精度 磁热耦合
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基于有限元分析的永磁同步电机实时模拟器研究 被引量：8
6
作者 王志福 孙庆乐 +2 位作者 李昊龙 王军 沈宏继 《北京理工大学学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期918-926,共9页
针对三相永磁同步电机,设计了一种功率硬件在环的实时电机模拟器结构.提出了一种基于三相定子坐标系的永磁同步电机电流-磁链有限元反查表模型,建立了接口电路的数学模型,基于此提出了电压前馈电流反馈控制的接口算法,并针对电流反馈环... 针对三相永磁同步电机,设计了一种功率硬件在环的实时电机模拟器结构.提出了一种基于三相定子坐标系的永磁同步电机电流-磁链有限元反查表模型,建立了接口电路的数学模型,基于此提出了电压前馈电流反馈控制的接口算法,并针对电流反馈环节提出了一种模糊PI控制算法.通过Matlab/Simulink及其与JMAG-RT的联合仿真实验测试方法对接口控制算法和电机模拟器进行了测试与对比分析.仿真结果表明:在额定工况下,所提出的接口控制算法对期望相电流值的跟踪误差小于2%,所提出的电机模拟器对电机相电流及转速特性的模拟误差均小于3%,验证了其有效性. 展开更多
关键词 永磁同步电机 电机模拟器 有限元分析 模糊PI控制
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模拟电机端口特性的电力电子负载系统设计 被引量：14
7
作者 黄清军 孙牧村 +2 位作者 邹旭东 刘良春 熊威 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期71-77,共7页
针对电机驱动器的性能测试和功率考核需求,提出一种利用电力电子负载模拟电机端口特性的负载模拟系统,可取代交流传动试验平台用于各类电机供电电源的性能测试。采用实时数字仿真技术获得电机实际接入时的端口电流状态,并控制功率变换... 针对电机驱动器的性能测试和功率考核需求,提出一种利用电力电子负载模拟电机端口特性的负载模拟系统,可取代交流传动试验平台用于各类电机供电电源的性能测试。采用实时数字仿真技术获得电机实际接入时的端口电流状态,并控制功率变换器准确跟踪上述电流,使变流器具有与实际电机相同的端口电压电流特性。在电机空载启动和突加机械负载两种典型工况下进行了模拟,仿真和实验结果表明,电机模拟器具有与实际电机一致的端口特性,从而验证了所提方案的有效性。 展开更多
关键词 电机驱动器测试 电力电子负载 电机模拟器 实时数字仿真
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实现纹波电流还原的PMSM端口模拟算法 被引量：1
8
作者 李易庭 高泽鹏 +1 位作者 李梦梦 王普毅 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1469-1478,共10页
电机模拟器作为一种模拟电机端口特性的三相电力电子装置,为电驱动系统的测试提供了高效的测试手段。电机模拟器还原目标电机端口特性的标志是精确还原目标电机的工作电流,现有研究实现了基波电流及较低阶次谐波电流的还原,但针对电机... 电机模拟器作为一种模拟电机端口特性的三相电力电子装置,为电驱动系统的测试提供了高效的测试手段。电机模拟器还原目标电机端口特性的标志是精确还原目标电机的工作电流,现有研究实现了基波电流及较低阶次谐波电流的还原,但针对电机在电机控制器驱动下的高频纹波电流的还原仍严重依赖滤波电感与目标电机电感的匹配,降低了电机模拟器的通用性。为此,本文基于电路等效虚拟法将永磁同步电机等效电路拆分为两部分,一部分由电机模拟器实际电路代替,另一部分由控制算法模拟,并结合无差拍电流预测控制对控制差拍进行了补偿,提出了前馈解耦无差拍电流跟随策略。实验结果表明,基于新提出的永磁同步电机端口模拟算法,电机模拟器可以在不更换电感的情况下模拟不同参数的永磁同步电机,高频纹波电流的频域跟踪误差从传统策略的160%降低至20%,显著提高了电机模拟器对永磁同步电机端口特性的模拟精度。 展开更多
关键词 电动汽车 电机模拟器 前馈解耦控制 电机控制
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基于逆变器的永磁同步电机端口特性模拟及控制技术研究 被引量：2
9
作者 郭毅锋 李昊龙 +1 位作者 王志福 王旭 《电测与仪表》 北大核心 2022年第10期130-136,190,共8页
文章提出了一种基于逆变器的永磁同步电机模拟系统,该系统可在电机驱动测试中取代实际电机和机械测试平台。文章采用亚当斯法建立永磁同步电机的数学模型,模拟电机可实时计算出当前时刻电流和转速等电机状态量。采用改进内模控制器,控... 文章提出了一种基于逆变器的永磁同步电机模拟系统,该系统可在电机驱动测试中取代实际电机和机械测试平台。文章采用亚当斯法建立永磁同步电机的数学模型,模拟电机可实时计算出当前时刻电流和转速等电机状态量。采用改进内模控制器,控制逆变器准确跟踪指令电流,保证电机模拟器电流跟踪的快速性和准确性。设计的龙伯格转矩预估观测器,使电机产生高频脉动转矩以抵消电机转矩的波动。对设计的电机模拟器进行空载启动、突加负载两种典型运行状态的验证,仿真结果表明该电机模拟系统性能良好,能够准确高效地模拟永磁同步电机电机端口的电流特性。 展开更多
关键词 电机模拟器 电机驱动器测试 永磁同步电机 电流跟踪
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交流电机端口特性的数字化实现方法 被引量：12
10
作者 宋鹏先 李耀华 +1 位作者 王平 苏朝阳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期184-192,共9页
针对电机驱动器的性能测试和考核需求,提出了一种可模拟交流电机端口特性的电力电子负载模拟系统,取代了传统交流传动平台对各类电机供电电源进行测试。本文首先分别建立异步电机和同步电机的动态数学模型,采用Adams数值法,获得电机实... 针对电机驱动器的性能测试和考核需求,提出了一种可模拟交流电机端口特性的电力电子负载模拟系统,取代了传统交流传动平台对各类电机供电电源进行测试。本文首先分别建立异步电机和同步电机的动态数学模型,采用Adams数值法,获得电机实际接入时的电流状态。鉴于电机动态变化时,其电流波形存在非重复性的暂态过渡分量,故采用PI控制器控制功率变换器的输入电流准确跟踪指令电流,使变换器具有与实际电机相同的端口特性。对异步电机的空载启动,突加负载以及同步电机的闭环启动等典型工况进行了模拟,仿真和实验结果表明,该负载模拟系统能够灵活高效的模拟交流电机的端口特性,验证了本方案的有效性。 展开更多
关键词 电机驱动器 电力电子负载 异步电机 同步电机 PI控制器 电机模拟器
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