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《西安理工大学》 2006年
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高性能变频调速系统若干关键技术问题研究

李洁  
【摘要】:论文的研究工作围绕高性能变频调速系统的若干关键技术问题——无速度传感器控制及效率优化控制展开。 阐述了交流调速技术的发展史及发展趋势,重点对其中的无速度传感器控制技术、效率优化控制技术的发展状况分别进行了回顾与展望。 由于现有各种仿真软件提供的异步电机仿真模型均为理想模型,不能满足本论文的研究需要。因此在MATLAB环境下为以后的研究专门建立了考虑非理想因素的仿真模型,包括可以模拟电机参数变化以及考虑铁损的异步电机Simulink子系统模型、M文件S函数模型、C MEX文件S函数模型。通过这样的探讨得到了更为逼近真实电机行为特性的异步电机高效仿真模型。 探索了能否通过降阶的方法在保证转速估计精度的前提下减小EKF的计算量这一问题,推导了异步电机的降阶EKF转速估计算法,提出了处理信号微分运算的方法。通过仿真及实验对比,得到了相关结论。 探索了新型卡尔曼滤波器进化算法——无轨迹卡尔曼滤波器(UKF—Unscented Kalman Filter)、平方根无轨迹卡尔曼滤波器(SRUKF—Square Root Unscented Kalman Filter)在异步电机的转速估计问题上的应用。回答了引入UKF、SRUKF是否能获得明显优于EKF的估计性能这一问题。通过仿真及实验对比,分析了采样周期以及滤波器参数对UKF、SRUKF及EKF估计性能的影响,从静态误差、动态响应速度、对电机参数灵敏度、对噪声灵敏度、方法复杂度、计算量等各个方面将UKF、SRUKF与EKF进行了全面的比较,得到了相关结论。 针对如何不增加硬件成本在VVVF通用变频器产品上实现节能控制这一问题,根据VVVF通用变频器的软、硬件资源情况选择了模糊搜索节能控制方法。在原有的通用变频器硬件平台上实现了所设计的节能控制方案。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM921.51

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 尹忠刚;张瑞峰;曹钰;钟彦儒;;基于扩展卡尔曼滤波器的永磁同步电机转速估计方法研究[J];电源学报;2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年
2 盛义发;城轨牵引内置式永磁同步电机驱动系统效率优化控制方法研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 刘硕;感应电机无速度传感器矢量控制系统的研究[D];北方工业大学;2011年
2 杜磊;基于卡尔曼滤波的交流异步电机无速度传感器矢量控制系统[D];南京航空航天大学;2010年
3 李晓妮;扩展卡尔曼滤波转速估计算法的硬件化实现[D];西安理工大学;2010年
4 史伟;基于自抗扰控制器的异步电机矢量控制[D];西安理工大学;2009年
5 张岩;基于双扩展卡尔曼滤波的异步电机自校正矢量控制系统的研究[D];西安理工大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 冬雷,李永东,柴建云,吴继雄,王文森;无速度传感器异步电动机极低转速下的磁通位置观测[J];电工技术学报;2001年05期
4 李剑飞,尹泉,万淑芸;基于扩展卡尔曼滤波器的异步电机转速辨识[J];电工技术学报;2002年05期
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8 张寅孩,严利平,张仲超;基于遗传算法辨识噪声模型的异步电机闭环卡尔曼速度估计[J];电机与控制学报;2005年02期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 冬雷;杨栋;贾菲;邵立伟;廖晓钟;;异步电动机定子磁链稳态估计[J];北京理工大学学报;2010年03期
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9 曹霄;丁荣军;王坚;;基于高频信号注入法辨识转速在异步电动机无速度传感器控制系统中的应用[J];变流技术与电力牵引;2007年01期
10 顾光旭;;基于自适应观测器的永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统仿真研究[J];变频器世界;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈莹;吴定会;;多传感车道检测及目标跟踪的新型融合方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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4 陈翠;孙衢;王旭光;;基于EKF的感应电机无速度传感器控制系统[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 虞正民;颜文俊;包哲静;;基于损耗模型和模糊搜索的异步电机最优效率控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 ;A Novel Approach to Speed Sensorless Vector Control of Asynchronous Motor Based on Active-Disturbance Rejection Controller[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 陈剑;孙金海;李金海;阎跃鹏;;GPS/INS组合导航系统中一种改进的UKF算法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S09组合导航与导航新方法[C];2012年
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9 林友杰;谢卫才;;基于输入频率异步电机调速节能控制研究[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年
10 李洁;钟彦儒;;感应电动机的模糊效率优化研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李莎莎;反辐射导弹仿真系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 丁继成;弱信号条件下GPS接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 邓歆;异步电机全阶磁链观测器的设计分析及其应用研究[D];华中科技大学;2010年
6 宫轶松;粒子滤波算法研究及其在GPS/DR组合导航中的应用[D];解放军信息工程大学;2010年
7 赵国新;变频电源供电永磁同步电动机几个关键技术研究[D];沈阳工业大学;2011年
8 刘江;基于鲁棒估计理论的列车组合定位方法研究[D];北京交通大学;2011年
9 王松;永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究[D];北京交通大学;2011年
10 白雪;基于农田特征的车载GPS运动模型辨识及定位误差研究[D];江苏大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 葛金法;感应电机矢量控制系统研究与实现[D];浙江理工大学;2010年
2 张超;基于DSP三相感应电机控制[D];沈阳理工大学;2010年
3 孟兆博;基于MRAS异步电机无速度传感器矢量控制系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 牟忠凯;卫星姿态确定的非线性滤波方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 华铁洲;单站无源定位关键技术研究和误差分析[D];解放军信息工程大学;2010年
6 王悦;GNSS高灵敏度接收机解算技术研究[D];浙江大学;2011年
7 虞正民;电机矢量控制系统及其节能化研究[D];浙江大学;2011年
8 谭信;脉冲压缩雷达系统建模仿真与数据处理[D];电子科技大学;2011年
9 周承兴;基于随机集的多目标跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
10 赵新咏;感应电机无速度传感器转子磁场定向矢量控制系统的研究[D];北方工业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王峰,刘海东,丁勇,陈善亮,毛保华;列车节能运行的算法及实施技术研究[J];北方交通大学学报;2002年05期
2 张晓宁;王岩;付永领;;非对称液压缸对称性控制[J];北京航空航天大学学报;2007年11期
3 近藤稔,易厚梅;永磁同步电动机在铁道机车动车上的应用[J];变流技术与电力牵引;2003年01期
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10 宋聚明,苏彦民;基于精确建模下的永磁同步电动机(PMSM)最佳效率控制研究[J];电工电能新技术;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张伟;无转速传感器异步电机矢量控制系统控制方法的研究[D];浙江大学;2001年
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3 许振伟;永磁交流伺服系统及其控制策略研究[D];浙江大学;2003年
4 陈荣;永磁同步电机伺服系统研究[D];南京航空航天大学;2005年
5 林友杰;异步电机变频调速节能控制运行研究[D];福州大学;2006年
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7 许峻峰;提高永磁同步电动机调速系统性能方法研究[D];西南交通大学;2006年
8 赵清;中型高效永磁同步电动机设计关键技术研究[D];沈阳工业大学;2006年
9 石红国;列车运行过程仿真及优化研究[D];西南交通大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘蜀宁;异步电机参数的在线辨识研究[D];四川大学;2001年
2 徐日升;基于FPGA的交流电机控制IP软核的设计[D];西安理工大学;2004年
3 韩林;电机参数检测与辨识[D];浙江大学;2004年
4 胡奇锋;永磁同步电机高性能调速控制系统研究[D];浙江大学;2004年
5 周伟志;电气化铁路供电系统负荷过程仿真研究[D];西南交通大学;2004年
6 黄斌;异步电机直接矢量控制开发与转子电阻辨识方法研究[D];清华大学;2004年
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8 崔恒;基于模糊控制的异步电动机运行效率优化研究[D];西安理工大学;2005年
9 梁天;基于DSP的无速度传感器矢量控制系统的转速辨识方法[D];大连理工大学;2005年
10 孙丰涛;基于DSP的矢量控制异步电机效率优化控制研究[D];山东大学;2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 曹建锋;基于TMS320F2812的异步电机直接转矩控制系统研究与实践[D];南京航空航天大学;2011年
2 金雍奥;逆变器并网/独立双模式运行平滑切换控制策略研究[D];北方工业大学;2012年
3 王洪瑞;基于LabWindows的交流永磁同步电机控制系统研究[D];山东大学;2012年
4 张忠英;基于高频信号注入和卡尔曼滤波器的交流永磁同步电机参数辨识[D];南京师范大学;2012年
5 申友涛;基于模糊控制器的异步电机无速度传感器DTC系统研究[D];南京航空航天大学;2012年
6 陈鹏程;排爆机器人行走控制系统的研究[D];合肥工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 喻辉洁,东伟,李永东,黄立培;无速度传感器交流调速系统速度估计策略分析[J];电工电能新技术;1997年02期
2 冬雷,李永东,柴建云,吴继雄,王文森;无速度传感器异步电动机极低转速下的磁通位置观测[J];电工技术学报;2001年05期
3 崔纳新,张承慧,杜春水;变频调速异步电动机效率优化控制的研究进展[J];电工技术学报;2004年05期
4 郭庆鼎,罗睿夫,王丽梅;基于观测器的无传感器凸装式永磁同步电机的控制[J];电工技术学报;1997年05期
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7 郭鹏义,杨耕,孙梅生,牛晨,陈旸;电动汽车驱动用感应电机在线效率最优控制的算法研究[J];电机与控制学报;2003年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张伟;陈丹江;;基于扩展卡尔曼滤波的异步电机无速度传感器矢量控制[J];浙江万里学院学报;2007年05期
2 戴鹏;刘向超;符晓;邢文涛;孙建元;;永磁同步电机矢量控制系统的EKF无传感器控制策略[J];变频器世界;2010年04期
3 李洁;钟彦儒;;异步电机无速度传感器控制技术研究现状与展望[J];电力电子;2007年05期
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6 于洪霞;胡静涛;;基于EKF的异步电机转速和负载转矩估计[J];仪器仪表学报;2011年02期
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8 李穗冬;童建平;;基于模型的矢量控制异步电机效率优化控制研究[J];微计算机信息;2008年13期
9 李斌;罗富强;陈炜;李洪凤;柴秀强;;基于异步电机效率优化的变频供水系统研究[J];电气传动;2010年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 王军;宋志强;武卯泉;丁传动;;基于动态递归神经网络的异步电机速度控制研究[A];第九届全国电技术节能学术会议论文集[C];2007年
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7 袁熙武;程耕国;;MATLAB在异步电机仿真中的应用[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
8 李明;马小平;陈斌;;矩阵变换器异步电机直接转矩控制系统研究[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
9 王坚;桂卫华;李祥飞;年晓红;黄济荣;;基于恒定开关频率空间矢量调制的异步电机间接转矩控制[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
10 虞正民;颜文俊;包哲静;;基于损耗模型和模糊搜索的异步电机最优效率控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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7 秦北;充满“时尚”新元素[N];中国财经报;2007年
8 郑天虎;丰喜纯碱公司节能减排尝到“甜头”[N];山西日报;2007年
9 本报评论员;实现科学发展须以效率助推[N];唐山劳动日报;2008年
10 ;中国电器工业“十一五”重点发展新产品新技术(中)[N];中国工业报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李洁;高性能变频调速系统若干关键技术问题研究[D];西安理工大学;2006年
2 张伟;无转速传感器异步电机矢量控制系统控制方法的研究[D];浙江大学;2001年
3 王斯然;异步电机高性能变频器若干关键技术的研究[D];浙江大学;2011年
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5 刘丽英;线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究[D];天津大学;2010年
6 方攸同;异步电机测试技术与可靠性研究[D];河北工业大学;2001年
7 沈军民;纺机专用变频器的矢量变频调速控制技术研究[D];东华大学;2011年
8 庄圣贤;无传感速度伺服矢量变频调速系统的研究[D];电子科技大学;1999年
9 罗慧;感应电机全阶磁链观测器和转速估算方法研究[D];华中科技大学;2009年
10 朝泽云;无速度传感器矢量控制系统的若干问题研究[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 裴华刚;基于DSP的异步电机矢量控制系统效率优化与仿真[D];武汉理工大学;2007年
2 孙丰涛;基于DSP的矢量控制异步电机效率优化控制研究[D];山东大学;2005年
3 尚敬;基于DSP的异步电机磁场定向控制系统研究[D];西南交通大学;2003年
4 吴婷;基于MRAS的模糊自适应异步电机矢量控制的研究[D];湘潭大学;2010年
5 张惠萍;异步电机智能矢量控制变频调速系统的研究[D];江南大学;2004年
6 王子佳;电动汽车异步电机驱动系统的在线效率优化控制[D];清华大学;2004年
7 林家泉;异步电机直接转矩控制系统的设计[D];辽宁工程技术大学;2003年
8 别红波;异步电机直接转矩控制研究与系统开发[D];大连理工大学;2005年
9 彭松;电动汽车用异步电机矢量控制研究[D];中国科学院电工研究所;2001年
10 宁勇;异步电机无速度传感器矢量控制系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
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