考虑边端效应及参数变化的直线感应电机MRAS速度观测方法

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作者 胡海林 陈维金 +2 位作者 虞诗焱 丰富 汪涛 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1591-1601,共11页

以轨道交通直线感应电机(Linear Induction Motor,LIM)牵引驱动系统速度观测器为研究对象,针对边端效应及电机参数变化导致辨识结果实时性、鲁棒性不足的问题,提出一种基于二阶超螺旋滑模的改进模型参考自适应系统(Model Reference Adap... 以轨道交通直线感应电机(Linear Induction Motor,LIM)牵引驱动系统速度观测器为研究对象,针对边端效应及电机参数变化导致辨识结果实时性、鲁棒性不足的问题,提出一种基于二阶超螺旋滑模的改进模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive System,MRAS)速度观测方法。首先,以计及动态边端效应的初次级电压电流磁链方程为核心,设计直线感应电机标准MRAS速度观测器,降低边端效应对速度辨识性能的影响。然后,进一步分析初级集肤效应和初次级横向错位对标准MRAS速度观测器辨识性能的影响。在此基础上,基于二阶超螺旋算法对MRAS参考模型进行改进,利用主滑模面和辅助滑模面对次级磁链观测的干扰项进行补偿,同时抑制由于滑模算法引入的系统抖振,提高了速度观测器的鲁棒性和动态性能。最后,搭建仿真和硬件在环实验环境进行算法验证。实验结果表明:励磁互感及其他电机参数随边端效应修正因子变化,标准MRAS观测器在突加负载、引入测量误差和电机参数突变的工况下,速度辨识误差明显;改进的MRAS观测器能够实现直线感应电机速度的快速、准确辨识,基于该速度观测器的矢量控制策略,在突加负载、引入测量误差和电机参数突变的工况下,控制性能满足设计要求。研究结果能为轨道交通直线感应电机无速度传感器牵引驱动系统的研究提供一定借鉴。 展开更多

关键词 直线感应电机 无速度传感器 模型参考自适应系统 边端效应 二阶超螺旋滑模算法

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基于定子电流的双馈电机变结构MRAS转速观测 被引量：5

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作者 王庆龙 杨淑英 +1 位作者 谢震 张兴 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1244-1249,共6页

提出一种基于定子电流的变结构模型参考自适应观测器,用于定子磁链定向的双馈风力发电机无速度传感器矢量控制系统的转速观测。该方法选取双馈风力发电机的定子电流测量值作为参考模型,定子电流可调模型由定子磁链及转子电流获得,利用... 提出一种基于定子电流的变结构模型参考自适应观测器,用于定子磁链定向的双馈风力发电机无速度传感器矢量控制系统的转速观测。该方法选取双馈风力发电机的定子电流测量值作为参考模型,定子电流可调模型由定子磁链及转子电流获得,利用两模型输出的叉积构造滑模面,转速信息采用滑模算法获得。理论分析和仿真结果表明所提方法具有较强的鲁棒性和令人满意的动静态性能。 展开更多

关键词 双馈感应电机 变结构mras 模型参考自适应系统 无速度传感器 转速辨识

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基于M轴定子磁链分量的无速度传感器MRAS的双馈风力发电机控制新方法

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作者 程启明 王鹤霖 +2 位作者 白园飞 吴凯 赵晋斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2341-2348,共8页

提出一种基于定子磁链M轴分量的模型参考自适应系统的变速恒频双馈感应电机无速度传感器控制新方法。此方法根据转子侧有功、无功解耦矢量控制策略,将定子磁链在M轴上分量作为参考模型和可调模型的输出量;利用M轴估计磁链与实际磁链之差... 提出一种基于定子磁链M轴分量的模型参考自适应系统的变速恒频双馈感应电机无速度传感器控制新方法。此方法根据转子侧有功、无功解耦矢量控制策略,将定子磁链在M轴上分量作为参考模型和可调模型的输出量;利用M轴估计磁链与实际磁链之差和Popov超稳定定理设计出转速PI自适应律来对转速进行估算,并根据Lyapunov定理和小信号模型对其稳定性进行分析;最后通过对发电机在3种同步状态和由亚同步到超同步变化下的仿真结果进行比较,详细分析了双馈电机无速度传感器系统的稳态性能和运行性能,仿真结果表明:新方法在亚同步、同步和超同步3种运行状态下和在运行状态变化下均具有良好的跟踪效果和动静态性能。 展开更多

关键词 M轴定子磁链 无速度传感器 模型参考自适应 双馈感应电机 风力发电 变速恒频

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基于MRAS的无速度传感器异步电机矢量控制的仿真 被引量：1

4

作者 罗桂山 《机电设备》 2017年第2期25-28,共4页

基于MRAS的无速度传感器矢量控制法结合了模型参考自适应法与转速直接计算法,提高转速估计的精确度。在此基础上,用Matlab为无速度传感器矢量控制系统构建仿真模型。仿真结果表明转速估计精度较高,系统具有一定的鲁棒性。

关键词 mras 无速度传感器矢量控制 MATLAB

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基于RBF网络和MRAS的鱼雷永磁同步电机无速度传感器控制方法 被引量：6

5

作者 郭志荣 高峰 王其林 《水下无人系统学报》 2017年第5期448-452,共5页

为提高鱼雷永磁同步电机(PMSM)控制系统性能,提出了一种基于径向基函数(RBF)网络和模型参考自适应系统(MRAS)的鱼雷PMSM无速度传感器控制方法,用于鱼雷PMSM无速度传感器矢量控制系统的转速估计。该方法选取PMSM本身作为参考模型,PMSM电... 为提高鱼雷永磁同步电机(PMSM)控制系统性能,提出了一种基于径向基函数(RBF)网络和模型参考自适应系统(MRAS)的鱼雷PMSM无速度传感器控制方法,用于鱼雷PMSM无速度传感器矢量控制系统的转速估计。该方法选取PMSM本身作为参考模型,PMSM电流模型作为可调模型,仅利用q轴的估算电流与实际电流之差作为误差信号,将误差信号送入RBF网络进行调节后得到估计转速。仿真试验结果表明,该方法在低速和调速时均能准确检测到转子的速度,具有良好的静动态运行性能。 展开更多

关键词 鱼雷 永磁同步电机 模型参考自适应系统 无速度传感器 径向基函数

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基于改进GWO算法的永磁同步电机滑模MRAS控制 被引量：8

6

作者 王泽霖 胡启国 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期386-394,共9页

设计了一种改进的新型滑模模型参考自适应系统(MRAS),以提高传统的永磁同步电机(PMSM)滑模MRAS控制性能。在传统滑模MRAS中的积分滑模面基础上引入非奇异快速终端滑模面,构成一种积分型非奇异快速终端滑模面,以提高收敛性能。用非线性... 设计了一种改进的新型滑模模型参考自适应系统(MRAS),以提高传统的永磁同步电机(PMSM)滑模MRAS控制性能。在传统滑模MRAS中的积分滑模面基础上引入非奇异快速终端滑模面,构成一种积分型非奇异快速终端滑模面,以提高收敛性能。用非线性指数函数来代替传统滑模MRAS中的开关函数,用改进的灰狼优化(GWO)算法,对滑模面参数进行全局寻优,以提升控制精度。进行了Matlab/Simulink软件的仿真。结果表明:相比传统的滑模MRAS,改进后的滑模MRAS将系统转矩脉动幅度降低75%,实际转速抖动幅度降低80%,超调控制在2.3%以内,调节时间控制在10 ms以内,转子位置观测误差减小60%。 展开更多

关键词 永磁同步电机(PMSM) 模型参考自适应系统(mras) 滑模mras 灰狼优化(GWO) 非奇异快速终端滑模面 非线性指数函数

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基于MRAS无速度传感器的PMSM直接转矩控制 被引量：7

7

作者 赵湘衡 杨武 王敏怀 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3631-3636,共6页

对混合动力车用永磁同步电机最大转矩电流比的直接转矩控制系统进行分析。采用无功功率作为速度估算模型的模型参考自适应的方法,建立永磁同步电机最大转矩电流比无速度传感器直接转矩控制的系统模型。利用稳态的无功功率与瞬态的无功... 对混合动力车用永磁同步电机最大转矩电流比的直接转矩控制系统进行分析。采用无功功率作为速度估算模型的模型参考自适应的方法,建立永磁同步电机最大转矩电流比无速度传感器直接转矩控制的系统模型。利用稳态的无功功率与瞬态的无功功率的差值作为误差信号,通过对误差信号设计合适的自适应律实时调节得到估算转速,根据超稳定性理论来保证整个系统的稳定性,并对该方案进行仿真验证。研究结果表明:在不同转速下,采用无功功率的无速度传感器模型估算的转速能有效地跟随实际速度,且整个系统具有良好的动、静态运行性能。 展开更多

关键词 混合动力汽车 PMSM 模型参考自适应 直接转矩控制 无功功率

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基于改进PI电压前馈补偿型电流控制器和MRAS的永磁同步电动机无传感器控制技术

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作者 满凯凯 刘子胥 《煤矿机电》 2015年第2期44-47,共4页

根据模型参考自适应理论,对永磁同步电动机进行在线转速估算,针对传统的电流PI控制器的精度问题,提出了改进的PI电压前馈补偿型电流控制器,即以永磁同步电动机的数学模型为基础,采用MRAS和改进的PI电压前馈补偿型电流控制器,进行在线的... 根据模型参考自适应理论,对永磁同步电动机进行在线转速估算,针对传统的电流PI控制器的精度问题,提出了改进的PI电压前馈补偿型电流控制器,即以永磁同步电动机的数学模型为基础,采用MRAS和改进的PI电压前馈补偿型电流控制器,进行在线的速度估计。仿真结果表明,采用MRAS和改进的PI电压前馈补偿型电流控制器,其速度误差小,收敛速度快,鲁棒性好。 展开更多

关键词 PI电流调节器 永磁同步电动机 模型参考自适应(mras) 无传感器控制

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基于模型参考自适应的水肥一体化控制系统设计 被引量：1

9

作者 张艳丽 石统宇 +3 位作者 孟庆祥 张征征 邢晨泰 鲁振宇 《节水灌溉》 北大核心 2024年第10期34-40,共7页

针对水肥混合过程中水肥EC值精准控制的问题,设计一个基于模型参考自适应的水肥一体化决策和控制系统。建立母液动态调控模型,并通过该模型设计模型参考自适应控制器。仿真试验结果显示,模型参考自适应控制相较于模糊PID控制,在跟踪试... 针对水肥混合过程中水肥EC值精准控制的问题,设计一个基于模型参考自适应的水肥一体化决策和控制系统。建立母液动态调控模型,并通过该模型设计模型参考自适应控制器。仿真试验结果显示,模型参考自适应控制相较于模糊PID控制,在跟踪试验中超调量降低1.2%,调整时间减少12.6 s,阶跃试验中超调量降低14.4%,调整时间减少超过2 s,抗干扰能力优于模糊PID控制。通过3种方式进行田间试验,对比模糊PID控制和人工灌溉方式,采用模型参考自适应控制能够使番茄株高分别提高15.7%和35.6%,茎粗分别增长11.1%和18.6%,产量分别提升23.3%和48.1%,结果表明,模型参考自适应控制优于模糊PID控制和人工灌溉方式,从而验证模型参考自适应控制的有效性,为精准施肥灌溉提供技术支持。 展开更多

关键词 水肥一体化 模型参考自适应 控制系统 水肥混合动态模型 超调量 调整时间

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基于模型预测自适应的双绕组电机参数辨识技术

10

作者 白雪 毛峥 马相龙 《机电设备》 2024年第6期58-64,69,共8页

针对双绕组无刷直流电机(DW-BLDCM)参数难以在线辨识的问题,设计一种基于模型预测自适应控制(MRAS)的双绕组无刷直流电机在线参数辨识算法。基于DW-BLDCM的理想相电流波形建立电机模型,消除了2组绕组之间的互感耦合,使参数辨识更准确。... 针对双绕组无刷直流电机(DW-BLDCM)参数难以在线辨识的问题,设计一种基于模型预测自适应控制(MRAS)的双绕组无刷直流电机在线参数辨识算法。基于DW-BLDCM的理想相电流波形建立电机模型,消除了2组绕组之间的互感耦合,使参数辨识更准确。通过DW-BLDCM状态方程建立模型预测自适应模型,实现在线参数辨识。试验结果显示:电机相电感的辨识误差为3.33%,相电阻的辨识误差为3.70%。结果表明,基于MRAS的算法可实现DW-BLDCM的在线参数辨识。 展开更多

关键词 双绕组无刷直流电机 在线参数辨识 模型预测自适应控制

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永磁同步电机无速度传感器的直接转矩控制系统 被引量：3

11

作者 王旭 邢岩 +1 位作者 刘岩 杨丹 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期618-621,共4页

提出了一种基于降阶观测器的无速度传感器控制方法,用于永磁同步电机直接转矩控制系统的转速辨识.该方法将永磁同步电机的降阶运动电动势观测器与模型参考自适应系统(model reference adaptivesystem,MRAS)进行有机的结合,选取永磁同步... 提出了一种基于降阶观测器的无速度传感器控制方法,用于永磁同步电机直接转矩控制系统的转速辨识.该方法将永磁同步电机的降阶运动电动势观测器与模型参考自适应系统(model reference adaptivesystem,MRAS)进行有机的结合,选取永磁同步电机电压方程作为参考模型,永磁同步电机降阶状态方程作为可调模型.理论分析和仿真结果表明,所提出的永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制系统的转速辨识方法具有较强的鲁棒性和优越的动静态性能. 展开更多

关键词 永磁同步电机 无速度传感器 模型参考自适应系统 直接转矩控制 降阶观测器

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感应电机无传感器滑模变结构控制 被引量：2

12

作者 王敬生 王庆龙 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期661-664,共4页

文章在分析感应电机数学模型的基础上,设计了一种感应电机无传感器滑模变结构控制系统,搭建了基于Matlab/Simulink的、感应电机无传感器滑模变结构控制系统的仿真平台;系统采用转速、电流双闭环控制,其中,转速控制器采用滑模算法,速度... 文章在分析感应电机数学模型的基础上,设计了一种感应电机无传感器滑模变结构控制系统,搭建了基于Matlab/Simulink的、感应电机无传感器滑模变结构控制系统的仿真平台;系统采用转速、电流双闭环控制,其中,转速控制器采用滑模算法,速度辨识器采用MRAS控制算法;仿真结果证明,该方法具有较强的鲁棒性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了依据。 展开更多

关键词 感应电机 无速度传感器 模型参考自适应系统(mras) 仿真 滑模变结构

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电动汽车电机转速估计方法研究 被引量：2

13

作者 何建 李波 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期117-122,共6页

该文对几种常见的无速度传感器电机控制方法进行了研究介绍,并按照其参数的鲁棒性和系统抗干扰能力进行分类。完全依赖电机物理参数和电磁方程的转速估计算法参数鲁棒性差,算法抗噪能力弱。部分依赖电机参数和电磁方程的转速估计算法分... 该文对几种常见的无速度传感器电机控制方法进行了研究介绍,并按照其参数的鲁棒性和系统抗干扰能力进行分类。完全依赖电机物理参数和电磁方程的转速估计算法参数鲁棒性差,算法抗噪能力弱。部分依赖电机参数和电磁方程的转速估计算法分为4种方法,重点介绍了模型参考自适应方法,并对模型参考自适应和滑膜观测器算法进行了仿真。阐述了独立于电机参数和电磁方程的转速估计算法的两种高频信号算法和一些人工智能算法,总结了各个算法的优缺点和适用性。 展开更多

关键词 算法 电动汽车 高频信号 模型参考自适应系统 电机速度控制

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船舶发电机组转速神经网络模型参考自适应控制研究 被引量：1

14

作者 张威 施伟锋 许丽霞 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1089-1095,共7页

将基于神经网络的模型参考自适应控制(NNMRAC)作为控制策略用于研究船舶发电机组的时变与非线性转速控制,以提高控制质量。研究中建立了船舶发电机组二阶传递函数模型,模型参考自适应控制的神经网络辨识器与控制器均采用多层前馈拓扑结... 将基于神经网络的模型参考自适应控制(NNMRAC)作为控制策略用于研究船舶发电机组的时变与非线性转速控制,以提高控制质量。研究中建立了船舶发电机组二阶传递函数模型,模型参考自适应控制的神经网络辨识器与控制器均采用多层前馈拓扑结构,网络训练采用量化共轭梯度反向传播优化学习算法。学习完成的神经网络模型参考自适应控制器与PID控制器并行作用于船舶发电机组,仿真数据表明船舶发电机组转速控制系统的调速快速性得到了提高、灵敏度得到了改善。 展开更多

关键词 船舶发电机组 神经网络 模型参考自适应控制(MRAC) 转速控制 量化共轭 梯度算法

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考虑铁损的永磁同步电机谐波抑制策略 被引量：3

15

作者 林巨广 陈聪 王登峰 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期145-151,共7页

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)中谐波电流引起的转矩脉动问题,文章提出一种考虑铁损的谐波抑制算法。首先建立考虑铁损电阻的凸极式PMSM等效电路模型,得到状态空间方程以及电压方程表达式;然后引入模型参... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)中谐波电流引起的转矩脉动问题,文章提出一种考虑铁损的谐波抑制算法。首先建立考虑铁损电阻的凸极式PMSM等效电路模型,得到状态空间方程以及电压方程表达式;然后引入模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)来辨识铁损电阻,并在此基础上加入反馈校正环节;最后将辨识得到的铁损电阻引入到谐波抑制算法中,以抑制铁损对控制系统的影响,增强谐波抑制效果。仿真和实验结果表明,加入反馈校正环节的MRAS可以快速准确地辨识铁损阻值,所提算法可以有效地减少谐波含量。 展开更多

关键词 永磁同步电机(PMSM) 铁损电阻 模型参考自适应系统(mras) 转矩脉动 电流谐波抑制

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模型参考自适应控制逆变器的研究 被引量：2

16

作者 邹云屏 成功 丁凯 《通信电源技术》 2000年第3期16-19,共4页

分析了模型参考自适应控制方法应用于逆变器控制的可行性,提出了一种控制方案。详细地分析了系统的工作原理,得出了仿真结果及相应的数字解释。结果表明,这是一种控制效果好的方案。

关键词 模型参考 自适应控制 逆变器 变流器

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内埋式永磁电机低速和静止时的无位置传感器控制 被引量：1

17

作者 郭秋鉴 赵莉 赵峰 《陕西理工学院学报（自然科学版）》 2010年第1期5-10,共6页

首先将内埋式永磁电机的数学模型转化为一种表贴式永磁电机模型的等效形式,在此基础上提出了一种静止和低速时的位置观测器。此方法采用高频的旋转矢量电压注入到电机的定子绕组中,通过对高频电流建立模型参考自适应的模型进行位置跟踪... 首先将内埋式永磁电机的数学模型转化为一种表贴式永磁电机模型的等效形式,在此基础上提出了一种静止和低速时的位置观测器。此方法采用高频的旋转矢量电压注入到电机的定子绕组中,通过对高频电流建立模型参考自适应的模型进行位置跟踪,从而取代通过电流滤波方法跟踪位置,该方法可以有效的区分正D轴和负D轴的位置。最后建立了此算法的仿真模型,仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 内埋式永磁电机 高频注入 模型参考自适应 正实误差模型

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基于神经网络的模型参考自修复飞行控制

18

作者 王鹏 艾剑良 高明 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2006年第8期8-10,共3页

提出了一种基于模糊神经网络的模型参考自修复飞行控制结构,并对所使用的BP网络学习算法进行了分析改进。对比非故障和故障状态下的飞行仿真结果表明,改进后的自修复飞行控制方法可以有效地抑制神经网络的“过学习”现象,减小了对神经... 提出了一种基于模糊神经网络的模型参考自修复飞行控制结构,并对所使用的BP网络学习算法进行了分析改进。对比非故障和故障状态下的飞行仿真结果表明,改进后的自修复飞行控制方法可以有效地抑制神经网络的“过学习”现象,减小了对神经网络辨识器精度的依赖程度,在故障条件下的补偿作用非常明显,达到了自修复飞行控制的目的。 展开更多

关键词 神经网络模型参考自适应控制 BP算法 自修复飞行控制

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模型参考自适应原理在冲击信号零点偏移补偿中的应用

19

作者 陈轩 舒坚 顾平 《南昌航空工业学院学报》 CAS 1997年第2期1-5,共5页

在对衬垫材料进行冲击特性的实验研究时，测量所获得的波形常含有零点偏移，零点偏移的存在将对实验结果引入不可忽略的误差。因而在数据处理时应首先对零偏进行补偿以提高测量精度。本文作者根据在实测波形特征分析和能量原理基础上所... 在对衬垫材料进行冲击特性的实验研究时，测量所获得的波形常含有零点偏移，零点偏移的存在将对实验结果引入不可忽略的误差。因而在数据处理时应首先对零偏进行补偿以提高测量精度。本文作者根据在实测波形特征分析和能量原理基础上所建立的补偿方法，将现代控制理论中的模型参考自适应原理用于冲击信号的零点偏移补偿，拟定了模型参考自适应算法，给出了参考模型的建模途径，并编制了应用软件，对实验数据进行零偏补偿。 展开更多

关键词 零点偏移 冲击波形 自适应算法 信号处理

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全数字永磁同步电机控制系统研究

20

作者 吕振 姚琳琳 《煤矿机电》 2009年第6期15-17,共3页

以TI公司的高性能控制芯片TMS320LF2407A为控制核心,利用模型参考自适应方法对永磁同步电机的转子位置和转速进行估算,设计了永磁同步电机为广义控制对象的控制系统。通过仿真工具Matlab/Simulink对控制系统进行建模仿真,验证了系统具... 以TI公司的高性能控制芯片TMS320LF2407A为控制核心,利用模型参考自适应方法对永磁同步电机的转子位置和转速进行估算,设计了永磁同步电机为广义控制对象的控制系统。通过仿真工具Matlab/Simulink对控制系统进行建模仿真,验证了系统具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 DSP数字信号处理器 永磁同步电机 无传感器 模型参考自适应

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