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混合永磁游标电机磁链观测器设计与协调控制方法
被引量：
2
1
作者
包广清
祁武刚
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期69-79,共11页
为了改善传统永磁顶驱钻井系统体积大、能耗高等问题,在顶驱钻井系统中引入混合永磁游标电机(hybrid permanent magnet vernier machine,HPMVM)构成新型直驱式顶驱系统。文章针对该电机磁链观测与驱动协调控制展开研究。首先,在两相旋...
为了改善传统永磁顶驱钻井系统体积大、能耗高等问题,在顶驱钻井系统中引入混合永磁游标电机(hybrid permanent magnet vernier machine,HPMVM)构成新型直驱式顶驱系统。文章针对该电机磁链观测与驱动协调控制展开研究。首先,在两相旋转坐标下实现了永磁磁链的解耦,设计了一种超螺旋(Super Twisting Algorithm,STA)滑模永磁磁链观测器,实现了永磁磁链的准确观测。然后,建立不同速度区间与低矫顽力永磁体充/去磁状态的映射关系,提出了结合分区控制的最优转矩控制策略。在低速区内,饱和磁化状态使电机获得最优转矩;高速区内为了减少电机连续调节永磁体磁化状态带来的励磁损耗,采用分段调磁控制,并在定子电压、电流限制下,构建Lagrange辅助函数,通过对该函数求取极值获得最优转矩。最后,通过与传统弱磁控制进行仿真对比分析,表明STA滑模磁链观测器能够快速且准确辨识永磁磁链,并在全速域内实现最大转矩的输出,且降低了电机的铜耗,从而提高了整个电机系统的效率。
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关键词
混合永磁游标电机
磁链观测
超螺旋算法
转速分区
最优转矩控制
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职称材料
基于反推算法的6相感应电动机新型矢量控制
2
作者
包广清
张继龙
+1 位作者
张小龙
李小东
《江苏大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期438-444,共7页
针对传统矢量控制响应速度慢、抗扰性能差等问题,在考虑6相电动机空间矢量解耦特点的基础上,提出了一种基于反推算法的6相感应电动机新型矢量控制方案.首先,构建了6相感应电动机数学模型,并通过合成新虚拟电压平衡矢量来确定空间电压矢...
针对传统矢量控制响应速度慢、抗扰性能差等问题,在考虑6相电动机空间矢量解耦特点的基础上,提出了一种基于反推算法的6相感应电动机新型矢量控制方案.首先,构建了6相感应电动机数学模型,并通过合成新虚拟电压平衡矢量来确定空间电压矢量脉宽调制方案;其次,应用反推原理设计了反推控制器取代传统的PI控制器,实现电动机对给定信号的跟踪控制,保证整个系统具有全局稳定性;最后,在MATLAB/Simulink中进行系统的仿真验证.将仿真与PI控制方法进行了对比.结果表明,该方案具有响应速度快、控制精度高、抗扰能力强和改善定子电流波形等优点,而系统设计的有效性得到了验证.
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关键词
6相感应电动机
反推控制算法
矢量控制
新虚拟电压平衡矢量
PI控制
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职称材料
基于轴转矩补偿的永磁伺服系统机械谐振抑制
被引量：
1
3
作者
包广清
杜赫轩
祁武刚
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2022年第4期76-82,共7页
柔性传动装置会在交流永磁伺服系统中引发机械谐振,并降低系统的动态性能和控制精度,为此提出一种基于卡尔曼滤波器的轴转矩补偿谐振抑制方法.该方法通过卡尔曼滤波器获得柔性传动装置的轴转矩估计值,将其转化为电流信号并补偿到电流环...
柔性传动装置会在交流永磁伺服系统中引发机械谐振,并降低系统的动态性能和控制精度,为此提出一种基于卡尔曼滤波器的轴转矩补偿谐振抑制方法.该方法通过卡尔曼滤波器获得柔性传动装置的轴转矩估计值,将其转化为电流信号并补偿到电流环给定,由此消除柔性传动对电机转速的影响,同时提高了系统的动态性能.最后通过仿真验证了该方法的有效性.
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关键词
永磁同步电机
两质量模型
机械谐振
状态反馈
卡尔曼滤波器
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职称材料
题名
混合永磁游标电机磁链观测器设计与协调控制方法
被引量：
2
1
作者
包广清
祁武刚
机构
兰州理工大学
电气
工程
与信息
工程
学院
兰州理工大学
甘肃省工业
工程
先进
控制
重点实验室
兰州理工大学电气与控制工程国家级试验教学示范中心
出处
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期69-79,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51967012)
甘肃省重点研发计划资助项目(20YF8GA055)。
文摘
为了改善传统永磁顶驱钻井系统体积大、能耗高等问题,在顶驱钻井系统中引入混合永磁游标电机(hybrid permanent magnet vernier machine,HPMVM)构成新型直驱式顶驱系统。文章针对该电机磁链观测与驱动协调控制展开研究。首先,在两相旋转坐标下实现了永磁磁链的解耦,设计了一种超螺旋(Super Twisting Algorithm,STA)滑模永磁磁链观测器,实现了永磁磁链的准确观测。然后,建立不同速度区间与低矫顽力永磁体充/去磁状态的映射关系,提出了结合分区控制的最优转矩控制策略。在低速区内,饱和磁化状态使电机获得最优转矩;高速区内为了减少电机连续调节永磁体磁化状态带来的励磁损耗,采用分段调磁控制,并在定子电压、电流限制下,构建Lagrange辅助函数,通过对该函数求取极值获得最优转矩。最后,通过与传统弱磁控制进行仿真对比分析,表明STA滑模磁链观测器能够快速且准确辨识永磁磁链,并在全速域内实现最大转矩的输出,且降低了电机的铜耗,从而提高了整个电机系统的效率。
关键词
混合永磁游标电机
磁链观测
超螺旋算法
转速分区
最优转矩控制
Keywords
HPMVM
flux linkage observation
super-twisting algorithm
speed division
optimal torque control
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
基于反推算法的6相感应电动机新型矢量控制
2
作者
包广清
张继龙
张小龙
李小东
机构
兰州理工大学
电气
工程
与信息
工程
学院
兰州理工大学
甘肃酋工业
工程
先进
控制
重点实验室
兰州理工大学电气与控制工程国家级试验教学示范中心
甘肃省定西市渭源县新寨镇康家山小学
出处
《江苏大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期438-444,共7页
基金
甘肃省科技支撑计划项目(1604GKCA021)
大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室基金资助项目(SKLLDJ032016018)
文摘
针对传统矢量控制响应速度慢、抗扰性能差等问题,在考虑6相电动机空间矢量解耦特点的基础上,提出了一种基于反推算法的6相感应电动机新型矢量控制方案.首先,构建了6相感应电动机数学模型,并通过合成新虚拟电压平衡矢量来确定空间电压矢量脉宽调制方案;其次,应用反推原理设计了反推控制器取代传统的PI控制器,实现电动机对给定信号的跟踪控制,保证整个系统具有全局稳定性;最后,在MATLAB/Simulink中进行系统的仿真验证.将仿真与PI控制方法进行了对比.结果表明,该方案具有响应速度快、控制精度高、抗扰能力强和改善定子电流波形等优点,而系统设计的有效性得到了验证.
关键词
6相感应电动机
反推控制算法
矢量控制
新虚拟电压平衡矢量
PI控制
Keywords
six-phase induction motor
backstepping control algorithm
vector control
new virtual voltage balancing vector
PI control
分类号
TM346 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
基于轴转矩补偿的永磁伺服系统机械谐振抑制
被引量：
1
3
作者
包广清
杜赫轩
祁武刚
机构
兰州理工大学
电气
工程
与信息
工程
学院
兰州理工大学
甘肃省工业先进
控制
重点实验室
兰州理工大学电气与控制工程国家级试验教学示范中心
出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2022年第4期76-82,共7页
基金
国家自然科学基金(51967012),甘肃省重点研发计划项目(20YF8GA055)。
文摘
柔性传动装置会在交流永磁伺服系统中引发机械谐振,并降低系统的动态性能和控制精度,为此提出一种基于卡尔曼滤波器的轴转矩补偿谐振抑制方法.该方法通过卡尔曼滤波器获得柔性传动装置的轴转矩估计值,将其转化为电流信号并补偿到电流环给定,由此消除柔性传动对电机转速的影响,同时提高了系统的动态性能.最后通过仿真验证了该方法的有效性.
关键词
永磁同步电机
两质量模型
机械谐振
状态反馈
卡尔曼滤波器
Keywords
permanent magnet synchronous motor
two mass model
mechanical resonance
state feedback
Kalman filter
分类号
TM341 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
混合永磁游标电机磁链观测器设计与协调控制方法
包广清
祁武刚
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于反推算法的6相感应电动机新型矢量控制
包广清
张继龙
张小龙
李小东
《江苏大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于轴转矩补偿的永磁伺服系统机械谐振抑制
包广清
杜赫轩
祁武刚
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2022
1
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职称材料
已选择
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