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高速电机无位置传感器控制关键技术与前景展望
被引量:
3
1
作者
夏长亮
叶梦婷
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第17期6991-7006,I0021,共17页
从高速电机高基频和低电感的本质特性出发,针对高速电机无位置传感器控制中存在的数学模型强耦合、低载波比以及高定子电流谐波等问题,围绕高速电机无位置传感器控制中的建模、驱动和控制3大关键环节,从精确建模与解耦控制、驱动器拓扑...
从高速电机高基频和低电感的本质特性出发,针对高速电机无位置传感器控制中存在的数学模型强耦合、低载波比以及高定子电流谐波等问题,围绕高速电机无位置传感器控制中的建模、驱动和控制3大关键环节,从精确建模与解耦控制、驱动器拓扑以及无位置传感器控制算法3个方面深层次梳理归纳高速电机无位置传感器控制原理和研究现状,聚焦转子位置估计与补偿方法。从谐波抑制、运行可靠性和高性能全速域算法等多方位探讨高速电机无位置传感器控制技术的难点和面临的挑战,并对其未来的发展方向进行展望。
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关键词
高速电机
模型解耦
驱动器拓扑
无位置传感器控制算法
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职称材料
基于改进UKF的无轴承异步电机无速度传感器控制
被引量:
5
2
作者
孙宇新
沈启康
+1 位作者
叶海涵
朱熀秋
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第19期74-81,共8页
基于传统卡尔曼滤波器的转速估计方法依赖于系统的精确数学模型,但目前通用的无轴承异步电机的数学模型是一个近似模型,针对该问题该文提出一种以实际转速为基准的改进的无轴承异步电机转速估算方案:首先,用残差归一化处理自动更新渐消...
基于传统卡尔曼滤波器的转速估计方法依赖于系统的精确数学模型,但目前通用的无轴承异步电机的数学模型是一个近似模型,针对该问题该文提出一种以实际转速为基准的改进的无轴承异步电机转速估算方案:首先,用残差归一化处理自动更新渐消因子并将其引入增益矩阵,以减小系统模型偏差对估算精度的影响,增强滤波器的稳定性;其次,用遗传算法自动更新噪声矩阵,使其具备补偿作用,再次优化转速估算精度,最终将估算精度控制在5 r/min左右,干扰误差控制在10 r/min左右,可有效应对建模误差和参数扰动对转速估算的影响,具备较高的鲁棒性和估算精度。最后,用d SPACE试验平台证明了所提方案的正确性和可行性,该研究为无轴承异步电机无速度传感器控制提供参考。
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关键词
电机
控制
自适应渐消无迹卡尔曼滤波算法
改进AFUKF
无轴承异步电机
无速度传感器控制算法
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职称材料
改进粒子群算法优化扩展卡尔曼滤波器电机转速估计
被引量:
10
3
作者
林国汉
章兢
+1 位作者
刘朝华
赵葵银
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2013年第7期2003-2006,共4页
针对感应电机扩展卡尔曼滤波器转速估计中难以取得卡尔曼滤波器系统噪声矩阵和测量噪声矩阵最优值的问题,提出了一种基于改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器转速估计方法。算法通过融合遗传算法和粒子群算法的优点,采用可调整的算法...
针对感应电机扩展卡尔曼滤波器转速估计中难以取得卡尔曼滤波器系统噪声矩阵和测量噪声矩阵最优值的问题,提出了一种基于改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器转速估计方法。算法通过融合遗传算法和粒子群算法的优点,采用可调整的算法模型对粒子群算法进行改进,将改进的粒子群算法对扩展卡尔曼滤波器中的系统噪声矩阵和测量噪声矩阵进行优化处理,将优化后的卡尔曼滤波器应用于感应电机转速估计。仿真实验表明,与试探法、标准粒子群算法及遗传算法比较,改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器能够有效提高转速估计的精度,从而提高无速度传感器矢量控制系统的控制性能。
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关键词
转速估计
无速度传感器矢量控制
扩展卡尔曼滤波器
粒子群算法
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职称材料
基于人工鱼群算法的BP神经网络速度辨识器
被引量:
25
4
作者
曹承志
张坤
+2 位作者
郑海英
刘本伟
毛春雷
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期1047-1050,共4页
为实现无速度传感器直接转矩控制,有时采用神经网络转速辨识器,但前馈神经网络结构难以确定,运用BP算法时又极易陷入局部解。将改进人工鱼群算法与BP算法相结合的IAFSA+BP算法,实现了人工鱼群算法的全局搜索能力与BP算法的局部寻优性能...
为实现无速度传感器直接转矩控制,有时采用神经网络转速辨识器,但前馈神经网络结构难以确定,运用BP算法时又极易陷入局部解。将改进人工鱼群算法与BP算法相结合的IAFSA+BP算法,实现了人工鱼群算法的全局搜索能力与BP算法的局部寻优性能的互补结合。将所设计的神经网络转速辨识器运用到直接转矩控制系统当中,利用MATLAB/SIMULINK进行无速度传感器控制系统的建模仿真实验结果表明,该算法具有良好辨识效果。
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关键词
人工鱼群算法
神经网络
直接转矩控制系统
无速度传感器
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职称材料
新型无转速传感器矢量控制交流调速系统
被引量:
2
5
作者
林峰
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第1期67-71,共5页
采用了基于静止坐标系的速度观测器 ,并根据电流型逆变器的特点提出一种只需电压传感器即可实现转速估算的方案 .同时 ,为增强整个系统的鲁棒性 ,提出了一种基于新型遗传算法的自适应 PI控制器 .最后通过对整个系统的仿真研究 ,得到了...
采用了基于静止坐标系的速度观测器 ,并根据电流型逆变器的特点提出一种只需电压传感器即可实现转速估算的方案 .同时 ,为增强整个系统的鲁棒性 ,提出了一种基于新型遗传算法的自适应 PI控制器 .最后通过对整个系统的仿真研究 ,得到了一些有益的结论 。
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关键词
遗传算法
无转速传感器控制
矢量控制
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职称材料
基于二阶滑模的电动汽车感应电动机速度辨识
被引量:
4
6
作者
丁惜瀛
郭庆鼎
王健
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2011年第1期20-24,共5页
针对电动汽车电动机驱动系统在恶劣的运行环境中对速度精度要求较高的问题,提出了基于二阶滑模观测器的速度辨识方法.观测器以转子磁链和定子电流为状态变量,通过输入等效控制量,使解耦系统最终稳定在设计的两个滑模超平面上,从而实现...
针对电动汽车电动机驱动系统在恶劣的运行环境中对速度精度要求较高的问题,提出了基于二阶滑模观测器的速度辨识方法.观测器以转子磁链和定子电流为状态变量,通过输入等效控制量,使解耦系统最终稳定在设计的两个滑模超平面上,从而实现对转子速度的估计和转子电阻的在线辨识.引入超螺旋算法将传统的开关式滑模控制变为连续控制,大幅度降低了系统抖振,提高了观测精度.仿真结果表明,该观测器在全速范围具有良好的动态性能和较高的观测精度,满足驱动系统要求.
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关键词
电动汽车
二阶滑模
超螺旋算法
电阻辨识
观测器
无速度传感器
变结构
等效控制
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职称材料
GA优化的感应电机无速度传感器控制
7
作者
丁惜瀛
马晓娜
+1 位作者
何晓然
刘强
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2008年第2期154-158,167,共6页
针对感应电机无速度传感器直接转矩控制系统低频脉动问题,在中、低频段分别采用两种不同的模型参考自适应辨识方法,即在中频段以电压、电流两种磁链辨识模型为参考模型和可调模型;在低频段则以电压、电流两种反电势辨识模型代替,以消除...
针对感应电机无速度传感器直接转矩控制系统低频脉动问题,在中、低频段分别采用两种不同的模型参考自适应辨识方法,即在中频段以电压、电流两种磁链辨识模型为参考模型和可调模型;在低频段则以电压、电流两种反电势辨识模型代替,以消除低频段的积分累积误差;同时充分利用低频段周期长的特点,将遗传算法引入系统.动态优化自适应律不仅很好地解决了模型间的无扰切换问题,而且降低了电机参数非线性对转速辨识精度的影响,提高了系统的鲁棒性.仿真结果证明,该方法降低了低频脉动,有效地扩大了系统调速范围.
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关键词
无速度传感器
直接转矩控制
模型参考自适应
遗传算法
仿真
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职称材料
基于智能算法优化卡尔曼滤波器的电机转速估计
被引量:
2
8
作者
张秀国
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2015年第9期126-131,共6页
针对感应电机扩展卡尔曼滤波器转速估计中难以取得卡尔曼滤波器系统噪声矩阵和测量噪声矩阵最优值的问题,提出了一种基于改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器转速估计方法。算法通过融合遗传算法和粒子群算法的优点,采用可调整的算法...
针对感应电机扩展卡尔曼滤波器转速估计中难以取得卡尔曼滤波器系统噪声矩阵和测量噪声矩阵最优值的问题,提出了一种基于改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器转速估计方法。算法通过融合遗传算法和粒子群算法的优点,采用可调整的算法模型对粒子群算法进行改进,将改进的粒子群算法对扩展卡尔曼滤波器中的系统噪声矩阵和测量噪声矩阵进行优化处理,将优化后的卡尔曼滤波器应用于感应电机转速估计,仿真实验表明,与试探法、标准粒子群算法及遗传算法比较,改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器能够有效提高转速估计的精度,从而提高无速度传感器矢量控制系统的控制性能。
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关键词
转速估计
无传感器矢量控制
扩展卡尔曼滤波器
粒子群算法
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职称材料
永磁同步电机无速度传感器控制研究
被引量:
3
9
作者
刘德君
宋超
陈广大
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2023年第10期104-108,共5页
针对传统滑模算法永磁同步电机无速度传感器存在转速抖振和鲁棒性差的问题,提出超螺旋控制算法与模糊控制相结合的永磁同步电机转速观测方法。首先,利用超螺旋滑模收敛速度快,模糊控制可以解决超螺旋算法中边界函数上界获取困难的问题;...
针对传统滑模算法永磁同步电机无速度传感器存在转速抖振和鲁棒性差的问题,提出超螺旋控制算法与模糊控制相结合的永磁同步电机转速观测方法。首先,利用超螺旋滑模收敛速度快,模糊控制可以解决超螺旋算法中边界函数上界获取困难的问题;其次,通过模糊算法输出增益,提高了系统的动态特性和鲁棒性;最后,对所提出的算法进行验证。应用该算法,转速误差不超过1%,控制系统的超调量为4%,滞后时间不超过0.003 ms。
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关键词
滑模算法
永磁同步电机
模糊控制
超螺旋算法
无速度传感器
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职称材料
题名
高速电机无位置传感器控制关键技术与前景展望
被引量:
3
1
作者
夏长亮
叶梦婷
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第17期6991-7006,I0021,共17页
基金
国家自然科学基金联合基金重点项目(U23A20643)
浙江省“尖兵”和“领雁”研发计划(2024C01014)。
文摘
从高速电机高基频和低电感的本质特性出发,针对高速电机无位置传感器控制中存在的数学模型强耦合、低载波比以及高定子电流谐波等问题,围绕高速电机无位置传感器控制中的建模、驱动和控制3大关键环节,从精确建模与解耦控制、驱动器拓扑以及无位置传感器控制算法3个方面深层次梳理归纳高速电机无位置传感器控制原理和研究现状,聚焦转子位置估计与补偿方法。从谐波抑制、运行可靠性和高性能全速域算法等多方位探讨高速电机无位置传感器控制技术的难点和面临的挑战,并对其未来的发展方向进行展望。
关键词
高速电机
模型解耦
驱动器拓扑
无位置传感器控制算法
Keywords
high
speed
motor
model decoupling
driver topology
sensorless
control
algorithm
s
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
基于改进UKF的无轴承异步电机无速度传感器控制
被引量:
5
2
作者
孙宇新
沈启康
叶海涵
朱熀秋
机构
江苏大学电气信息工程学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第19期74-81,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51675244)
江苏省重点研发计划项目(BE2016150)
文摘
基于传统卡尔曼滤波器的转速估计方法依赖于系统的精确数学模型,但目前通用的无轴承异步电机的数学模型是一个近似模型,针对该问题该文提出一种以实际转速为基准的改进的无轴承异步电机转速估算方案:首先,用残差归一化处理自动更新渐消因子并将其引入增益矩阵,以减小系统模型偏差对估算精度的影响,增强滤波器的稳定性;其次,用遗传算法自动更新噪声矩阵,使其具备补偿作用,再次优化转速估算精度,最终将估算精度控制在5 r/min左右,干扰误差控制在10 r/min左右,可有效应对建模误差和参数扰动对转速估算的影响,具备较高的鲁棒性和估算精度。最后,用d SPACE试验平台证明了所提方案的正确性和可行性,该研究为无轴承异步电机无速度传感器控制提供参考。
关键词
电机
控制
自适应渐消无迹卡尔曼滤波算法
改进AFUKF
无轴承异步电机
无速度传感器控制算法
Keywords
motors
control
adaptive fading unscented kalman filter
modified AFUKF
bearingless induction motor
speed sensorless control algorithm
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
改进粒子群算法优化扩展卡尔曼滤波器电机转速估计
被引量:
10
3
作者
林国汉
章兢
刘朝华
赵葵银
机构
湖南大学电气与信息工程学院
湖南工程学院电气信息学院
出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2013年第7期2003-2006,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(61174140)
国家教育部博士点基金资助项目(20110161110035)
湖南省高校重点实验室开放基金资助项目(10K017)
文摘
针对感应电机扩展卡尔曼滤波器转速估计中难以取得卡尔曼滤波器系统噪声矩阵和测量噪声矩阵最优值的问题,提出了一种基于改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器转速估计方法。算法通过融合遗传算法和粒子群算法的优点,采用可调整的算法模型对粒子群算法进行改进,将改进的粒子群算法对扩展卡尔曼滤波器中的系统噪声矩阵和测量噪声矩阵进行优化处理,将优化后的卡尔曼滤波器应用于感应电机转速估计。仿真实验表明,与试探法、标准粒子群算法及遗传算法比较,改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器能够有效提高转速估计的精度,从而提高无速度传感器矢量控制系统的控制性能。
关键词
转速估计
无速度传感器矢量控制
扩展卡尔曼滤波器
粒子群算法
Keywords
speed
estimation
sensorless
vector
control
extended Kalman filter(EKF)
particle swarm
algorithm
分类号
TM346.2 [电气工程—电机]
TP273.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于人工鱼群算法的BP神经网络速度辨识器
被引量:
25
4
作者
曹承志
张坤
郑海英
刘本伟
毛春雷
机构
沈阳工业大学信息科学与工程学院
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期1047-1050,共4页
基金
辽宁省自然科学基金资助项目(20032032)
教育部"春晖计划"合作科研项目(Z2005-2-11008)
辽宁省教育厅高校科研项(20206331)
文摘
为实现无速度传感器直接转矩控制,有时采用神经网络转速辨识器,但前馈神经网络结构难以确定,运用BP算法时又极易陷入局部解。将改进人工鱼群算法与BP算法相结合的IAFSA+BP算法,实现了人工鱼群算法的全局搜索能力与BP算法的局部寻优性能的互补结合。将所设计的神经网络转速辨识器运用到直接转矩控制系统当中,利用MATLAB/SIMULINK进行无速度传感器控制系统的建模仿真实验结果表明,该算法具有良好辨识效果。
关键词
人工鱼群算法
神经网络
直接转矩控制系统
无速度传感器
Keywords
artificial fish swarm
algorithm
neural network (NN)
direct torque
control
speed
-
sensorless
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
新型无转速传感器矢量控制交流调速系统
被引量:
2
5
作者
林峰
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第1期67-71,共5页
文摘
采用了基于静止坐标系的速度观测器 ,并根据电流型逆变器的特点提出一种只需电压传感器即可实现转速估算的方案 .同时 ,为增强整个系统的鲁棒性 ,提出了一种基于新型遗传算法的自适应 PI控制器 .最后通过对整个系统的仿真研究 ,得到了一些有益的结论 。
关键词
遗传算法
无转速传感器控制
矢量控制
Keywords
genetic
algorithm
sensorless
speed
control
vector
control
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TM921.2 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于二阶滑模的电动汽车感应电动机速度辨识
被引量:
4
6
作者
丁惜瀛
郭庆鼎
王健
机构
沈阳工业大学电气工程学院
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2011年第1期20-24,共5页
基金
辽宁省自然科学基金资助项目(20092052)
文摘
针对电动汽车电动机驱动系统在恶劣的运行环境中对速度精度要求较高的问题,提出了基于二阶滑模观测器的速度辨识方法.观测器以转子磁链和定子电流为状态变量,通过输入等效控制量,使解耦系统最终稳定在设计的两个滑模超平面上,从而实现对转子速度的估计和转子电阻的在线辨识.引入超螺旋算法将传统的开关式滑模控制变为连续控制,大幅度降低了系统抖振,提高了观测精度.仿真结果表明,该观测器在全速范围具有良好的动态性能和较高的观测精度,满足驱动系统要求.
关键词
电动汽车
二阶滑模
超螺旋算法
电阻辨识
观测器
无速度传感器
变结构
等效控制
Keywords
electric vehicle
second order sliding mode
supertwisting
algorithm
resistance identification
observer
speed
sensorless
variable structure
equivalent
control
分类号
TM343 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
GA优化的感应电机无速度传感器控制
7
作者
丁惜瀛
马晓娜
何晓然
刘强
机构
沈阳工业大学电气工程学院
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2008年第2期154-158,167,共6页
基金
辽宁省教育厅基金资助项目(05L293)
文摘
针对感应电机无速度传感器直接转矩控制系统低频脉动问题,在中、低频段分别采用两种不同的模型参考自适应辨识方法,即在中频段以电压、电流两种磁链辨识模型为参考模型和可调模型;在低频段则以电压、电流两种反电势辨识模型代替,以消除低频段的积分累积误差;同时充分利用低频段周期长的特点,将遗传算法引入系统.动态优化自适应律不仅很好地解决了模型间的无扰切换问题,而且降低了电机参数非线性对转速辨识精度的影响,提高了系统的鲁棒性.仿真结果证明,该方法降低了低频脉动,有效地扩大了系统调速范围.
关键词
无速度传感器
直接转矩控制
模型参考自适应
遗传算法
仿真
Keywords
speed
-
sensorless
direct torque
control
model reference adaptive system
genetic
algorithm
simulation
分类号
TM383 [电气工程—电机]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于智能算法优化卡尔曼滤波器的电机转速估计
被引量:
2
8
作者
张秀国
机构
珠海城市职业技术学院电子信息工程学院
出处
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2015年第9期126-131,共6页
文摘
针对感应电机扩展卡尔曼滤波器转速估计中难以取得卡尔曼滤波器系统噪声矩阵和测量噪声矩阵最优值的问题,提出了一种基于改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器转速估计方法。算法通过融合遗传算法和粒子群算法的优点,采用可调整的算法模型对粒子群算法进行改进,将改进的粒子群算法对扩展卡尔曼滤波器中的系统噪声矩阵和测量噪声矩阵进行优化处理,将优化后的卡尔曼滤波器应用于感应电机转速估计,仿真实验表明,与试探法、标准粒子群算法及遗传算法比较,改进粒子群算法优化的扩展卡尔曼滤波器能够有效提高转速估计的精度,从而提高无速度传感器矢量控制系统的控制性能。
关键词
转速估计
无传感器矢量控制
扩展卡尔曼滤波器
粒子群算法
Keywords
speed
estimation
sensorless
vector
control
extended Kalman filter
particle swarm
algorithm
分类号
TM346.2 [电气工程—电机]
TP273.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
永磁同步电机无速度传感器控制研究
被引量:
3
9
作者
刘德君
宋超
陈广大
机构
北华大学工程训练中心
北华大学电气与信息工程学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2023年第10期104-108,共5页
基金
吉林省教育厅科学技术研究项目(JJKH20210042KJ,2015148)
北华大学研究生创新项目(2022006)
吉林省职业教育科研课题项目(2021XHY248)。
文摘
针对传统滑模算法永磁同步电机无速度传感器存在转速抖振和鲁棒性差的问题,提出超螺旋控制算法与模糊控制相结合的永磁同步电机转速观测方法。首先,利用超螺旋滑模收敛速度快,模糊控制可以解决超螺旋算法中边界函数上界获取困难的问题;其次,通过模糊算法输出增益,提高了系统的动态特性和鲁棒性;最后,对所提出的算法进行验证。应用该算法,转速误差不超过1%,控制系统的超调量为4%,滞后时间不超过0.003 ms。
关键词
滑模算法
永磁同步电机
模糊控制
超螺旋算法
无速度传感器
Keywords
sliding mode
algorithm
permanent magnet synchronous motor
fuzzy
control
super-twisting
algorithm
speed
sensorless
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高速电机无位置传感器控制关键技术与前景展望
夏长亮
叶梦婷
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
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职称材料
2
基于改进UKF的无轴承异步电机无速度传感器控制
孙宇新
沈启康
叶海涵
朱熀秋
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
5
在线阅读
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职称材料
3
改进粒子群算法优化扩展卡尔曼滤波器电机转速估计
林国汉
章兢
刘朝华
赵葵银
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2013
10
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职称材料
4
基于人工鱼群算法的BP神经网络速度辨识器
曹承志
张坤
郑海英
刘本伟
毛春雷
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
25
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职称材料
5
新型无转速传感器矢量控制交流调速系统
林峰
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001
2
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职称材料
6
基于二阶滑模的电动汽车感应电动机速度辨识
丁惜瀛
郭庆鼎
王健
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2011
4
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职称材料
7
GA优化的感应电机无速度传感器控制
丁惜瀛
马晓娜
何晓然
刘强
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2008
0
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职称材料
8
基于智能算法优化卡尔曼滤波器的电机转速估计
张秀国
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2015
2
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职称材料
9
永磁同步电机无速度传感器控制研究
刘德君
宋超
陈广大
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2023
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