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基于改进Super-Twisting滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制 被引量：5
1
作者 王涛 黄景春 +1 位作者 周行之 金靖 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期445-453,共9页
在无传感器控制宽调速范围内,传统super-twisting二阶滑模观测器算法在永磁同步电机中存在转子位置估计误差随速度变化而发生抖动的问题.为减小转子位置估计误差并提升电机调速控制性能,本文基于双曲函数提出一种改进的滑模观测器,并设... 在无传感器控制宽调速范围内,传统super-twisting二阶滑模观测器算法在永磁同步电机中存在转子位置估计误差随速度变化而发生抖动的问题.为减小转子位置估计误差并提升电机调速控制性能,本文基于双曲函数提出一种改进的滑模观测器,并设计定子电阻的在线辨识方案,同时开发扰动电压观测器以在线估计逆变器非线性引起的失真电压;最后,通过电机硬件在环实验测试进行验证.测试结果表明:位置估计误差减小7.6%,速度估计精度提高5.8%. 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器控制 改进super-twisting算法 定子电阻在线辨识 逆变器非线性补偿
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基于改进趋近律的IPMSM滑模NDOB调速控制 被引量：2
2
作者 谷爱昱 庞城洁 乐敏 《控制工程》 北大核心 2025年第1期92-100,共9页
内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器... 内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDOB)的滑模控制方法。改进双幂次趋近律通过在幂次项引入系统状态变量,使趋近律具有变速趋近特性,解决了滑模趋近速度和抖振抑制间的矛盾。为了进一步增强系统的鲁棒性,设计了NDOB,该观测器不仅可以对扰动进行补偿,还可以通过减小趋近律增益系数进一步抑制系统抖振。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 改进双幂次趋近律 非线性扰动观测器 滑模控制
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I/F起动结合改进滑模观测器的PMSM全速域控制 被引量：1
3
作者 张旭梅 谢佳莉 黄安贻 《安徽大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期60-71,共12页
为提高永磁同步电机全速域无传感器控制性能,该文研究了永磁同步电机无传感器全速域控制策略和算法,提出了一种I/F起动结合改进滑模观测器的控制策略,即在零低速域采用I/F起动控制,在中高速域采用改进滑模观测器,通过电流切换法来实现... 为提高永磁同步电机全速域无传感器控制性能,该文研究了永磁同步电机无传感器全速域控制策略和算法,提出了一种I/F起动结合改进滑模观测器的控制策略,即在零低速域采用I/F起动控制,在中高速域采用改进滑模观测器,通过电流切换法来实现两种不同速域控制方式的切换.针对所提控制策略的有效性,该文还开展了仿真分析和实验研究,结果表明,该文所提电流切换法能有效实现不同速域转速的平稳切换,并且中高速域的转速控制精度亦得到显著提高. 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器控制 I/F起动 改进滑模观测器
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永磁同步电机粒子群滑模观测器无位置传感器控制 被引量：2
4
作者 张静 李贵远 +1 位作者 刘杰 崔安迪 《现代电子技术》 北大核心 2025年第6期161-167,共7页
针对永磁同步电机传统滑模观测器存在高频滑模噪声,从而导致精度低、较大抖振以及相位延迟的问题,以及使用固定的滑模参数会使估算精度受到参数干扰而产生误差的情况,造成控制精度比较低,提出一种改进的粒子群优化(IPSO)算法超螺旋滑模... 针对永磁同步电机传统滑模观测器存在高频滑模噪声,从而导致精度低、较大抖振以及相位延迟的问题,以及使用固定的滑模参数会使估算精度受到参数干扰而产生误差的情况,造成控制精度比较低,提出一种改进的粒子群优化(IPSO)算法超螺旋滑模观测器作为无位置传感器控制的改进方法。该方法首先进行永磁同步电机数学模型的建立,然后建立超螺旋滑模观测器,最后应用改进粒子群算法。超螺旋算法采用积分形式来消除高频噪声,减小误差抖振以及相位延迟。引入改进粒子群算法对滑模观测器参数进行滑模参数寻优,通过在线调整滑模系数可以获得较高的收敛速度和稳态精度。仿真和实验结果验证了该控制策略能有效抑制系统抖振,减小相位延迟,且估计精度高,进一步说明该策略在电动汽车中有一定的可行性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 超螺旋滑模观测器 改进的粒子群优化算法 滑模参数 高频噪声
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基于低能量载波的伺服电机旋转变压器解码系统
5
作者 孔天翔 孙乐 +2 位作者 王伟 丁石川 程明 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第13期5319-5327,I0032,共10页
旋转变压器位置解码可使用解码芯片或进行常规的软件解码。然而,解码芯片价格高昂,常规软件解码方案中对于反馈信号包络的获取也需要进行过采样,这些方法对处理器的性能要求较高,硬件支撑系统也较为复杂。基于此,该文提出一种基于低能... 旋转变压器位置解码可使用解码芯片或进行常规的软件解码。然而,解码芯片价格高昂,常规软件解码方案中对于反馈信号包络的获取也需要进行过采样,这些方法对处理器的性能要求较高,硬件支撑系统也较为复杂。基于此,该文提出一种基于低能量高频载波的解算方法,通过主控芯片产生一路低占空比的脉冲信号,放大后直接以低能量脉冲形式注入旋转变压器的激励绕组。随后,主控芯片同时对正、余弦信号进行一次采样,即可得到反馈信号包络。所提解码系统具有硬件成本低、结构简单、计算量小和功耗低的优点。最后,所提出解码方法在装有商用旋转变压器的永磁同步电机驱动系统中进行测试。测试结果表明,所提方法可作为伺服电机的位置反馈实现高性能伺服驱动控制,性能与商用旋变解算系统相当。 展开更多
关键词 低能量载波 脉冲激励 旋转变压器 永磁同步电机
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基于双观测器的拼接弧线电机改进积分滑模控制策略
6
作者 曹兆锦 宋晓莉 +1 位作者 范壬秋 张超 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第1期105-113,共9页
拼接弧线电机凭借其高转矩比和低速稳定运行等优点,为大口径天文望远镜观测提供了高性能驱动技术支持。电机运行过程中存在的如参数畸变、谐波等其他内外部干扰,都对提高电机性能提出了挑战。因此,本文提出一种基于新型趋近律的积分滑... 拼接弧线电机凭借其高转矩比和低速稳定运行等优点,为大口径天文望远镜观测提供了高性能驱动技术支持。电机运行过程中存在的如参数畸变、谐波等其他内外部干扰,都对提高电机性能提出了挑战。因此,本文提出一种基于新型趋近律的积分滑模控制器,同时结合扩张状态观测器与负载观测器的混合控制策略,旨在优化传统滑模控制并增强系统的抗干扰能力。传统趋近律参数较为繁杂且不能很好地抑制抖振,新型的趋近律简化了参数,有效克服了系统抖振。其次,采用扩张状态观测器对反馈转速进行估计,然后结合q轴电流信息和估计出的转速数据作为负载转矩观测器输入,进一步提高了负载观测性能,并将负载观测值转换为电流进行前馈补偿,用以提高电机的抗干扰性能。仿真和实验结果表明:所提出的双观测器方法能够有效观测电机的转速和负载值,显著增强了电机的抗负载扰动能力;同时,采用新型滑模速度控制器降低了电机转速超调量,并在一定程度上抑制了滑模抖振,为弧线电机在大口径天文望远镜的高精度观测应用提供了理论和实验支持。 展开更多
关键词 大型天文望远镜 拼接弧线永磁同步电机 双观测器 改进滑模控制
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基于改进ESO和分数阶协同的PMSM转速控制 被引量：1
7
作者 任金霞 姚广辉 王金荣 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期156-160,167,共6页
针对永磁同步电机(PMSM)在运行过程中易受扰动影响以及传统滑模控制器使用符号函数易给系统带来高频抖振使得控制效果不佳等问题,设计了一种基于改进扩展状态观测器(ESO)和分数阶协同的PMSM转速控制策略。首先,建立了含有扰动项的PMSM... 针对永磁同步电机(PMSM)在运行过程中易受扰动影响以及传统滑模控制器使用符号函数易给系统带来高频抖振使得控制效果不佳等问题,设计了一种基于改进扩展状态观测器(ESO)和分数阶协同的PMSM转速控制策略。首先,建立了含有扰动项的PMSM数学模型;其次,对传统超螺旋算法进行改进,基于二次函数设计了光滑可微的新型分段函数代替传统符号函数,用自适应函数修正滑模增益,在此基础上设计了基于改进超螺旋算法的改进ESO观测系统扰动并反馈给转速环控制器;最后,设计了分数阶非线性比例积分流形,并基于该流形设计了PMSM分数阶协同转速环控制器。仿真结果表明,该策略较传统协同控制和传统滑模策略在空载启动时调节时间分别减少了50%和70%、在负载突变时转速突变值分别减少了74%和82%,该策略可以提高系统的抗干扰能力以及动、静态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数阶 改进超螺旋算法 扩展状态观测器 协同控制
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基于带差分扰动的改进PSO的PMSM参数辨识
8
作者 李安芳 吴钦木 《现代电子技术》 北大核心 2025年第10期25-30,共6页
为解决永磁同步电机(PMSM)参数辨识速度慢和精度低的问题,提出一种基于自适应惯性权重的随机样本均值学习策略与差分扰动相结合的粒子群参数辨识方法。该算法根据粒子的适应度值对总体进行升序排序,适应度排在当前粒子前面的粒子构成一... 为解决永磁同步电机(PMSM)参数辨识速度慢和精度低的问题,提出一种基于自适应惯性权重的随机样本均值学习策略与差分扰动相结合的粒子群参数辨识方法。该算法根据粒子的适应度值对总体进行升序排序,适应度排在当前粒子前面的粒子构成一个样本池,随机选择当前粒子样本池中k个粒子的平均行为进行学习,并采用基于Logistic函数的自适应惯性权重来提高算法的收敛性能。此外,为提高算法在早期搜索阶段的全局搜索能力,采用一种差分扰动策略并将其嵌入到粒子群优化(PSO)算法中。仿真结果表明,迭代次数在50次左右时参数辨识曲线出现收敛,并且定子电阻R_(s)、电感L_(q)和L_(d)、永磁体磁链ψ_f参数的辨识误差最高仅为1.58%,最低约为0.005 2%。所提策略能够准确识别电机参数,具有收敛速度快、精度高的特点。 展开更多
关键词 永磁同步电机 参数辨识 差分扰动 自适应惯性权重 改进PSO 样本均值学习策略 混合策略
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基于改进社交网络搜索算法的永磁同步电机参数辨识 被引量：1
9
作者 田德 吴晓璇 +1 位作者 苏怡 孟慧雯 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期604-611,共8页
针对传统永磁同步电机参数辨识方法中存在辨识速度慢、精度低、易陷入局部最优等缺点,提出一种基于改进社交网络搜索算法(ISNS)的永磁同步电机参数辨识方法。在SNS算法基础上引入Tent混沌初始化策略、莱维飞行策略、黄金正弦策略以及高... 针对传统永磁同步电机参数辨识方法中存在辨识速度慢、精度低、易陷入局部最优等缺点,提出一种基于改进社交网络搜索算法(ISNS)的永磁同步电机参数辨识方法。在SNS算法基础上引入Tent混沌初始化策略、莱维飞行策略、黄金正弦策略以及高斯变异策略,并基于测试函数验证所提ISNS算法的优越性。仿真结果表明,与其他算法相比,所提出的基于ISNS算法的参数辨识方法辨识速度更快,精度更高,对永磁同步电机的定子电阻、d轴电感、q轴电感以及磁链辨识精度分别为99.996%、99.934%、99.947%、99.962%。 展开更多
关键词 永磁同步电机 参数辨识 社交网络搜索算法 改进社交网络搜索算法 在线辨识 风力发电
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PMSM无模型超螺旋快速积分终端滑模控制 被引量：8
10
作者 赵凯辉 谯梦洁 +3 位作者 吕玉映 游鑫 张昌凡 郑剑 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期64-74,共11页
针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,... 针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,基于转速环的新型超局部模型,结合一种新型积分终端滑模面和改进超螺旋控制律来设计新型无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器,实现了对转速的精确控制。再次,采用非奇异快速终端滑模面和双幂次趋近律设计改进扩展非奇异终端滑模扰动观测器,通过精确观测和前馈补偿未知扰动,有效地抑制参数摄动和外部扰动,增强了系统鲁棒性,提高系统的动态性能和稳态性能。最后,通过与传统控制方法的仿真和实验对比,证实所提算法转速抗超调能力提升为0.412 5%,转矩快速响应能力提升0.013 s。结果表明当存在未知扰动时,所提方法具有较强的鲁棒性和良好的抗干扰性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器 扩展非奇异终端滑模扰动观测器
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改进滑模观测器的电流源逆变器驱动PMSM无位置传感器控制 被引量：12
11
作者 赵文祥 宋世昌 +1 位作者 周书文 陶涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期987-995,共9页
由于电流源逆变器(CSI)的叠流效应以及前级DC-DC控制的母线电流脉动较大,使得扩展反电动势中含有大量谐波,造成较大的位置误差。针对此问题,该文提出一种改进滑模观测器的电流源逆变器驱动永磁同步电机无传感器控制方法。首先,基于传统... 由于电流源逆变器(CSI)的叠流效应以及前级DC-DC控制的母线电流脉动较大,使得扩展反电动势中含有大量谐波,造成较大的位置误差。针对此问题,该文提出一种改进滑模观测器的电流源逆变器驱动永磁同步电机无传感器控制方法。首先,基于传统滑模观测器,设计复系数滤波器代替传统低通滤波器,实现了对估计反电动势的准确提取,同时也抑制了估计反电动势中的高频抖动和高次谐波。其次,将二阶广义积分器内嵌于锁相环中,用于消除位置误差信号中的低次谐波,提高位置观测准确度。最后,将估算的速度信息反馈回复系数滤波器,实现复系数滤波器的自适应性。实验结果表明,所提方法在不同工况下,能够有效提高估算的转子位置精度,验证了方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 电流源逆变器(CSI) 改进滑模观测器 复系数滤波器 无位置传感器控制
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改进麻雀搜索算法在PMSM匝间短路中应用研究 被引量：5
12
作者 李斌 杨润 舒洋 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期224-235,共12页
针对麻雀搜索算法(SSA)存在收敛精度低和易陷入局部最优等问题,提出了一种改进麻雀搜索算法(ISSA),并应用于PMSM匝间短路故障诊断。首先,搭建了PMSM匝间短路仿真模型,模拟了不同短路匝数比的故障。其次,对故障进行分析,提取了3个故障识... 针对麻雀搜索算法(SSA)存在收敛精度低和易陷入局部最优等问题,提出了一种改进麻雀搜索算法(ISSA),并应用于PMSM匝间短路故障诊断。首先,搭建了PMSM匝间短路仿真模型,模拟了不同短路匝数比的故障。其次,对故障进行分析,提取了3个故障识别特征量。接着,利用实验平台进行不同短路匝数比的故障测试。然后,介绍了麻雀搜索算法(SSA),并利用Tent混沌映射、自适应正余弦策略和Levy飞行策略对其进行优化,生成改进麻雀搜索算法(ISSA),同时将ISSA算法与SSA算法、粒子群算法(PSO)、灰狼算法(GWO)在测试函数上进行比较,验证其在寻优能力和稳定性等方面具有优越性。紧接着,介绍了随机森林(RF)算法,并搭建了ISSA-RF的故障诊断模型。最后,将4种算法分别对RF的基本参数进行优化并实现故障分类。结果表明,所提出的改进方法能够检测出匝间短路故障及其故障严重程度,ISSA-RF模型的准确率达到98.5%,验证了该算法的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 匝间短路 随机森林 改进麻雀搜索算法 故障诊断
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基于扩张状态观测器的永磁直线同步电机改进模型预测电流控制 被引量：5
13
作者 赵希梅 孙文浩 金鸿雁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期34-42,共9页
针对永磁直线同步电机(PMLSM)模型预测电流控制(MPCC)中存在的电流脉动过大、在线计算复杂的问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的改进MPCC策略。利用最优电压矢量相角和重新划分后的电压矢量扇区,改进第一电压矢量的选取方式,减小... 针对永磁直线同步电机(PMLSM)模型预测电流控制(MPCC)中存在的电流脉动过大、在线计算复杂的问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的改进MPCC策略。利用最优电压矢量相角和重新划分后的电压矢量扇区,改进第一电压矢量的选取方式,减小第二电压矢量选择范围,以实现电压矢量的快速选取,进而降低电流脉动。同时,为了提高PMLSM抗负载扰动能力,通过ESO对扰动进行观测,将观测到的扰动转换为电流进行补偿,提高系统的鲁棒性,且补偿电流可起到进一步减小电流脉动的作用。仿真结果表明,所提出的控制方法切实可行,与MPCC相比,基于ESO的改进MPCC系统具有更好的控制性能、更小的电流脉动和较强的鲁棒性能。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 改进模型预测电流控制 扩张状态观测器 最优电压矢量相角 电流脉动 鲁棒性
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深度弱磁反馈超螺旋非奇异快速终端滑模控制 被引量：1
14
作者 李祥飞 易志萱 +2 位作者 刘捃锓 赵凯辉 邹莉华 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期132-145,共14页
针对内置式永磁同步电机弱磁控制在弱磁程度较深时,受到电机参数摄动和外部扰动时会造成电压环输出、转矩和电流脉动增大,转速收敛过慢等问题,提出一种转速-电压环反馈超螺旋非奇异快速终端滑模控制器(FST-NFTSMC)的深度弱磁控制方法。... 针对内置式永磁同步电机弱磁控制在弱磁程度较深时,受到电机参数摄动和外部扰动时会造成电压环输出、转矩和电流脉动增大,转速收敛过慢等问题,提出一种转速-电压环反馈超螺旋非奇异快速终端滑模控制器(FST-NFTSMC)的深度弱磁控制方法。为了减少弱磁控制对系统模型的依赖,根据内置式永磁同步电机在参数摄动时的数学模型,构建电压环超局部模型,并结合转速环超局部模型建立转速-电压环超局部模型。基于此超局部模型,结合反馈超螺旋算法和非奇异快速终端切换函数设计转速-电压环FST-NFTSMC,同时建立改进滑模扰动观测器对系统存在的未知部分进行估计,并前馈补偿给FST-NFTSMC,进一步提高系统的鲁棒性和控制精度。仿真和实验表明,与传统PI控制相比,该方法在无弱磁区、浅度弱磁区和深度弱磁区的收敛速度上分别提高了66%、40.6%和28.6%,稳定性更好,转矩和电流脉动更小,证明了该方法在弱磁控制上能有效抑制电压环受到扰动后输出的抖振以及提高转速响应速度。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 深度弱磁区 反馈超螺旋算法 非奇异快速终端滑模控制器 改进滑模扰动观测器
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基于改进海洋捕食者算法的PMSM调节器设计
15
作者 周燕华 韩耀辉 +1 位作者 曾国辉 付秀伟 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期266-273,共8页
针对永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)矢量控制系统速度外环使用分数阶比例积分(Fractional-order proportional-integral,FOPI)调节器时难以满足系统动态响应速度快、鲁棒性强等要求,提出利用海洋捕食者算法(Mar... 针对永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)矢量控制系统速度外环使用分数阶比例积分(Fractional-order proportional-integral,FOPI)调节器时难以满足系统动态响应速度快、鲁棒性强等要求,提出利用海洋捕食者算法(Marine predator algorithm,MPA)优化FOPI调节器参数。通过搜索到最优适应度的捕食者所在位置来得到调节器最优组合参数,其中目标适应度函数选择常用伺服系统评价指标时间乘以误差绝对值积分。以提升MPA效率为目标,对其位置更新公式进行改进。对MPA调节FOPI、改进MPA调节FOPI的电机调速性能进行试验对比。搭建TMS320F28335为核心的PMSM伺服系统试验平台进行验证,相较于MPAFOPI调节器,改进了MPAFOPI调节器的系统显示出其转速动态响应更优、抗扰能力更强的优点,在新能源汽车等电驱动方向展现其优势。试验结果表明,采用改进MPAFOPI的调节器具有增强系统鲁棒性和减小超调量的优势。 展开更多
关键词 永磁同步电机 转速环 改进海洋捕食者算法 分数阶PI
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IF-ZVVCD与SMO的PMSM无位置传感器全速域复合控制 被引量：2
16
作者 毛天龙 李萍 +1 位作者 赵峰 刘国忠 《机床与液压》 北大核心 2024年第16期40-48,54,共10页
针对永磁同步电机(PMSM)全速域无位置传感器控制中,零低速阶段的高频注入法会引起转矩脉动、噪声等问题,提出一种IF控制结合零电压矢量电流微分法(ZVVCD)实现电机零低速运行,并与改进滑模观测器法复合达到全速域无位置传感器控制目标。... 针对永磁同步电机(PMSM)全速域无位置传感器控制中,零低速阶段的高频注入法会引起转矩脉动、噪声等问题,提出一种IF控制结合零电压矢量电流微分法(ZVVCD)实现电机零低速运行,并与改进滑模观测器法复合达到全速域无位置传感器控制目标。在零低速阶段,IF控制法启动电机并在低速切换为ZVVCD,减小转速波动,提高控制精度;在中高速阶段,利用连续光滑的Sigmoid函数及扩展卡尔曼滤波器改进滑模观测器,减少系统抖振,提高转速稳定性;在转速过渡阶段,设计斜率可调的加权切换函数实现零低速与中高速控制方法的平滑切换。实验结果表明:所提复合控制策略能够实现PMSM全速域无位置传感器控制,消除转矩脉动,转子转速与位置信息辨识准确,系统动态响应快、稳态性能好。 展开更多
关键词 永磁同步电机 IF控制 零电压矢量电流微分法 改进滑模观测器法 无位置传感器复合控制
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基于改进麻雀搜索算法分数阶PI的PMSM调速策略 被引量：4
17
作者 刘维莎 石荣亮 +1 位作者 周其锋 钟志贤 《电子测量技术》 北大核心 2024年第11期78-85,共8页
永磁同步电机调速系统采用传统比例积分双闭环控制结构存在抗扰性能差与响应速度慢的问题。为此,文中在建立PMSM数学模型和分析传统PI参数设计方法的基础上,提出一种基于改进麻雀搜索算法分数阶比例积分的PMSM调速优化策略,通过在常规SS... 永磁同步电机调速系统采用传统比例积分双闭环控制结构存在抗扰性能差与响应速度慢的问题。为此,文中在建立PMSM数学模型和分析传统PI参数设计方法的基础上,提出一种基于改进麻雀搜索算法分数阶比例积分的PMSM调速优化策略,通过在常规SSA中引入佳点集初始化策略和黄金正弦更新策略,解决了SSA易陷入局部最优的问题,提高了收敛速度和精度,以进一步改善PMSM调速系统的响应性能。最后通过MATLAB仿真对比结果可知,所述ISSA-FOPI调速改进策略在4种工况下具有最短的调节时间分别为1.2、0.9、9.9与12.1 ms,和最小的超调量分别为0.16%、0.16%、0.05%与0.6%,这充分体现了所述策略的有效性与优越性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 改进麻雀搜索算法 分数阶PI 调速优化策略 佳点集 黄金正弦策略
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基于改进型指数趋近律的模糊滑模控制 被引量：5
18
作者 冯立杰 盛泽 张虎翼 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第10期4108-4114,共7页
针对传统滑模控制应用在永磁同步电机调速系统中存在转速超调量大、趋近滑模面速度慢、稳定性差、系统抖振等问题,提出了一种基于改进型指数趋近律的模糊滑模控制方法。首先,在传统指数趋近律的基础上引入系统状态变量,使系统趋近速度... 针对传统滑模控制应用在永磁同步电机调速系统中存在转速超调量大、趋近滑模面速度慢、稳定性差、系统抖振等问题,提出了一种基于改进型指数趋近律的模糊滑模控制方法。首先,在传统指数趋近律的基础上引入系统状态变量,使系统趋近速度与状态变量的变化相关;其次,通过设置系统状态滑模面与指数项系数的模糊规则,对滑模参数实时整定,使得趋近过程得到动态控制;同时,针对符号函数sgn(s)在切换过程不连续的问题,对其做出改进,使得系统可以平滑切换;最后,仿真结果表明,该方法相比于传统指数趋近律响应速度更快,抗干扰能力更好,动静态性能得到改善,系统的有效性得到验证。 展开更多
关键词 改进型趋近率 永磁同步电机 滑模控制 模糊控制
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基于IWOA-VMD的永磁同步电机匝间短路故障振动信号去噪方法 被引量：7
19
作者 夏焰坤 寇坚强 李欣洋 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期202-216,共15页
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)匝间短路故障振动信号易受噪声干扰导致故障特征难以准确提取的问题,提出一种改进鲸鱼优化算法(improved whale optimization algorithm,IWOA)优化变分模态分解(variational ... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)匝间短路故障振动信号易受噪声干扰导致故障特征难以准确提取的问题,提出一种改进鲸鱼优化算法(improved whale optimization algorithm,IWOA)优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD),并将其应用于PMSM匝间短路故障振动信号去噪。首先在传统鲸鱼优化算法中引入非线性收敛因子、自适应权重和柯西算子,利用IWOA算法对VMD参数进行寻优来实现信号的自适应分解。然后根据多尺度排列熵-方差贡献率最优模态分量选取原则将信号分量分为噪声主导分量和有效信号分量,对噪声主导分量进行非局部均值滤波(non-local mean filtering,NLM)去噪。最后将去噪分量与有效信号分量重构为去噪信号。使用ANSYS有限元软件建立了电机短路故障模型,并搭建了短路故障实验平台,利用该方法对仿真与实测信号进行去噪处理,并与小波阈值去噪等去噪方法进行对比分析,得出仿真信号的信噪比从8 dB提升至20.2738 dB,实测信号的信噪比相较于小波阈值去噪提高了77.01%,验证了所提方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 匝间短路 振动信号 改进鲸鱼优化算法 变分模态分解 非局部均值滤波
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基于无模型的PMLSM改进自适应滑模自抗扰控制 被引量：3
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作者 李争 张梓豪 +1 位作者 王康涛 孙鹤旭 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期142-151,共10页
为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线... 为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线性状态误差反馈进行优化,建立了超局部模型,采用非奇异快速终端滑模控制代替原有的非线性状态误差反馈,同时设计相应滑模面与扩张状态观测器相结合,提高观测器对扰动因素的观测精确度的同时增强控制器的动态响应性能和抗干扰能力。然后设计了改进指数趋近率,通过引入系统状态变量使得控制器可以进行自适应调节,进一步提高系统的控制性能。通过李雅普诺夫理论证明了控制策略的稳定性,仿真和实验结果表明,该控制策略相对传统的自抗扰控制器所具备的优越性。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 无模型控制 非奇异快速终端滑模 改进滑模趋近率 自抗扰控制 改进扩张状态观测器
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