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《国防科学技术大学》 2004年
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交流驱动系统模型参考自适应控制技术

胡楷  
【摘要】:在电气传动领域,高性能的交流调速系统已经全面取代了直流系统。随着电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展,交流电机驱动控制技术也得到飞速的发展。现代交流传动控制系统总的发展趋势是智能化、模块化、数字化和高频化。电机控制技术进入了以现代控制理论的应用为特征的新的发展阶段。本文的主要研究工作就是针对模型参考自适应技术在电机控制领域的应用开展的。 首先本文系统总结了感应电机数学模型状态空间方程的各种形式,基于该状态空间方程设计了在Matlab/Simulink环境下的S函数感应电机仿真模型。 接着本文对感应电机的自适应磁链观测模型进行了分析,并且提出了一种简化的反馈矩阵计算方法。该算法虽然只能调节2个系统极点的位置,但是计算复杂度大大降低了,有利于实际应用。 对于转速辨识方法,本文首先介绍了常见的速度推算方法和PID调节器转速估计方法。基于MRAS的转速辨识方法是一种高性能、中等复杂度的转速估计方法,是公认的最有前途的转速估计方法。本文对该算法的稳定性进行了理论和仿真证明。本文还基于非线性间接控制系统的绝对稳定性理论提出了一种转速估计算法的设计理论,可以设计任意多种形式的转速辨识方法,并且指出基于MRAS的转速辨识方法实际上是这个理论的一种最优化实现。 感应电机的参数辨识包括参数自整定和转子时间常数在线补偿两方面内容。对于参数自整定,本文介绍了基于空载、堵转试验法测电机参数的算法和基于预测输出二次型最优的参数搜索算法,对后者进行了仿真。本文还把MRAS方法推广到参数在线辨识上来,提出了基于MRAS的转子时间常数在线辨识新方法。理论分析表明该方法具有李雅普诺夫稳定性,仿真证明了该方法的有效性。与转速辨识相似,本文也应用非线性间接控制绝对稳定性理论对上述算法进行了稳定性分析。本文还提出了基于MRAS同时估计参数和转速的方法,对该方法的有效性进行了理论分析和仿真研究。 最后本文设计了基于DSP56F805和IPM的交流传动控制试验平台,详细讨论了常见控制方法的软件设计思路和相关的实验结果。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TM921

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 沈红平;奚国华;喻寿益;桂卫华;;基于DSP异步电机无速度传感器直接转矩控制[J];电力电子技术;2007年05期
2 王江波;赵国亮;蒋晓春;蔡林海;陈国富;;新型模型参考自适应速度辨识研究[J];电气传动;2013年02期
3 马晓军;冯亮;袁东;苏建强;;坦克炮控系统非线性特性及自适应补偿控制[J];火力与指挥控制;2010年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 付宁宁;基于FPGA无速度传感器矢量控制系统的研究[D];江苏科技大学;2011年
2 裴朝阳;小功率交流伺服电机矢量控制的研究[D];南京航空航天大学;2006年
3 王国强;基于DSP的无速度传感器电机调速系统的研究[D];贵州大学;2007年
4 邓名高;基于PROFIBUS_DP总线的无速度传感器矢量控制的低压变频器研究与开发[D];贵州大学;2007年
5 许为;异步电机直接转矩控制系统的参数辨识研究[D];中南大学;2007年
6 黄天太;异步电机直接转矩控制系统研究[D];南京航空航天大学;2007年
7 吴晓东;异步电动机无速度传感器直接转矩控制系统的研究[D];浙江工业大学;2008年
8 刘丹丹;直接转矩控制系统无速度传感器速度辨识的研究[D];沈阳理工大学;2008年
9 卢灿;软测量方法及其在感应电动机参数辨识中的应用与研究[D];湖南科技大学;2012年
10 陈利鹏;定位器模型参考自适应控制系统设计[D];浙江大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 刘大勇,李殿璞,曲军;交流变频调速系统的一种通用数字仿真方法[J];电工技术学报;2000年01期
5 吴捷,薛峰,杨金明,陈清泉;基于滑动模控制的感应电动机增益自适应锁相环速度控制[J];电工技术学报;2000年02期
6 王丽敏,王德明;无速度传感器转差频率控制系统的研究[J];电工技术学报;2000年02期
7 陈硕,MineoTsuji;基于磁通观察器的感应电机无速度传感器矢量控制系统[J];电工技术学报;2001年04期
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9 刘国海,戴先中;感应电动机调速系统的解耦控制[J];电工技术学报;2001年05期
10 王文森,李永东,王光辉,陈杰,李明才;基于PI自适应法的无速度传感器异步电动机矢量控制系统[J];电工技术学报;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 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
2 李磊;异步电机无速度传感器直接转矩控制系统的研究与实践[D];南京航空航天大学;2001年
3 卢贤良;交流电机非线性问题及节能运行的研究[D];福州大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 申仲涛;异步电动机绕组电阻辨识方法及其应用研究[D];华北电力大学;2002年
2 周熙炜;基于扩展卡尔曼滤波算法的异步电机参数辨识[D];西安理工大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹光华;方晨;;三电平逆变器SVPWM控制算法的研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 周斌;陈伟海;于守谦;;基于AVR单片机的门禁控制器的设计与实现[J];安防科技;2008年02期
3 李淮江,楮家如,李淮海,王光健;MATLAB应用于自动控制系统设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2005年02期
4 谢杨梅;;无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动抑制的电流跟踪型PWM控制[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
5 杨冠鲁,李晴燕,胡欣;同步发电机监督学习神经网络励磁控制器[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
6 钱慧芳,陈增禄;非线性系统的线性控制方法研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
7 邵呜;刘家军;潘剑怀;;D.S.C变频调速系统的全模电实现及低速模型的改进[J];安徽工学院学报;1992年04期
8 李小凡;郭兴众;;异步电动机直接转矩控制系统的新型建模仿真[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年04期
9 陈一飞;智能型遮阳控制系统的研究及构建[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年04期
10 赵益波;张道秧;;统一混沌系统的状态反馈精确线性化解耦控制[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 祝乐梅;岳宝增;;充液航天器姿态的自适应非线性动态逆控制[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 彭天好;孙继亮;汲方林;;变转速液压容积调速系统的控制结构[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
4 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 刘艳红;李春文;汤洪海;;电力系统一般非线性综合切换励磁控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 梁捷;陈力;;漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊变结构滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 郑继明;蒲兴成;;一类金融系统的混沌性与控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 朱通;朱熀秋;孙永波;郝晓红;;无轴承永磁薄片电机试验平台及驱动系统设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯婷;离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制[D];山东科技大学;2010年
2 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
5 刘翔宇;基于直接横摆力矩控制的车辆稳定性研究[D];合肥工业大学;2010年
6 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
7 杨新桦;金属带式无级变速器控制系统和控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
8 王晋;多相永磁电机的理论分析及其控制研究[D];华中科技大学;2010年
9 庞珽;混合动力汽车双机械端口电机及其控制系统研究[D];华中科技大学;2010年
10 田军;多绕组变压器式可调电抗的研究与应用[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪鹏飞;基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究[D];安徽工程大学;2010年
2 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
3 凌刚;基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究[D];安徽工程大学;2010年
4 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
5 况清龙;基于逆变器的直流无源滤波器的优化设计及其可视化算法[D];南昌航空大学;2010年
6 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
7 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
8 丁鉴彬;注塑机械手控制系统设计研究[D];山东科技大学;2010年
9 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
10 李志欣;智能轮式移动机器人的控制系统设计[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 完敏,刘贤兴;直接转矩矢量细分控制在永磁同步电机上的应用[J];兵工自动化;2004年03期
2 孙常胜,陈杰,窦丽华;基于最优化的坦克稳定器滑动模态变结构控制[J];兵工学报;2001年01期
3 王新,李霆,潘宏侠;火炮稳定器的自适应控制方法研究[J];兵工学报;2001年01期
4 胡学芝,陈旭武;有源功率因数校正(APFC)技术综述[J];船电技术;2000年04期
5 汪镭,周国兴,吴启迪;神经网络辨识方案在异步电机传动系统参数辨识中的应用讨论[J];电工电能新技术;2001年02期
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8 葛琼璇;矢量控制异步电机转子时间常数的实时补偿[J];电工电能新技术;1999年02期
9 王丽敏,王德明;无速度传感器转差频率控制系统的研究[J];电工技术学报;2000年02期
10 冬雷,李永东,王文森,李明才;矢量控制中感应电动机转子电阻的自适应辨识[J];电工技术学报;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 李磊;异步电机无速度传感器直接转矩控制系统的研究与实践[D];南京航空航天大学;2001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 张兴;PWM整流器及其控制策略的研究[D];合肥工业大学;2003年
4 王德明;无速度传感器的异步电动机直接转矩控制的研究[D];河海大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李旭龙;飞机翼身对接中的自动定位技术研究与系统开发[D];南京航空航天大学;2011年
2 费少华;机器人制孔终端执行器控制系统设计研究[D];浙江大学;2012年
3 周熙炜;基于扩展卡尔曼滤波算法的异步电机参数辨识[D];西安理工大学;2003年
4 刘瑞友;基于DSP无速度传感器直接转矩控制系统的研究[D];广西大学;2003年
5 高志光;基于TMS320F240的全数字化异步电机直接转矩控制系统的研究[D];太原理工大学;2003年
6 江一;基于DSP的异步电机直接转矩控制系统的设计与实现[D];华北电力大学(河北);2003年
7 肖岸文;异步电动机无速度传感器直接转矩控制系统的研究[D];湖南大学;2003年
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9 惠渊涛;基于DSP的直接转矩控制系统[D];西北工业大学;2004年
10 曹开玉;感应电机直接转矩模糊控制技术研究[D];大连理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钟天云;周扬忠;;双DSP控制电励磁同步电机DTC系统研究[J];电力电子技术;2008年06期
2 岳舟;谭甲凡;杨玲;肖永涛;;多电压矢量矩阵变换器的直接转矩控制研究[J];电力电子技术;2009年04期
3 钟义长;钟伦珑;陈聪;;基于滑模变结构的异步电机矢量控制及DSP实现[J];电力电子技术;2010年08期
4 付勋波;张雷;胡书举;许洪华;;模型参考自适应无速度传感器技术在永磁直驱风力发电系统中应用[J];电力自动化设备;2009年09期
5 钟义长;钟伦珑;黄峰;;基于滑模变结构的异步电机矢量控制及实现[J];电气传动自动化;2009年06期
6 佘致廷;郑勇;袁俊波;张红梅;;带定子电阻辨识的异步电机无速度传感器直接转矩控制[J];电气传动;2011年05期
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8 陈忠华;陈立秀;赵汝彬;金宏博;;基于无速度传感器的异步电机软起动的研究[J];电子技术应用;2010年11期
9 钟义长;;两种控制方法在异步电机矢量控制系统上的比较研究[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2009年01期
10 程启明;王映斐;薛阳;胡晓青;;采用定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统[J];高电压技术;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 付勋波;胡书举;王剑飞;许洪华;;直驱风电系统中MRAS无速度传感器技术研究[A];ABB杯第三届全国自动化系统工程师论文大赛论文集[C];2008年
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中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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6 付宁宁;基于FPGA无速度传感器矢量控制系统的研究[D];江苏科技大学;2011年
7 曹文超;永磁同步电机直接转矩控制的定子磁链观测方法研究[D];华中科技大学;2011年
8 陈立秀;基于无速度传感器的异步电机软起动器的研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
9 王喜利;矿用蓄电池电机车变频调速系统研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 汪镭,周国兴,吴启迪;神经网络辨识方案在异步电机传动系统参数辨识中的应用讨论[J];电工电能新技术;2001年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 周熙炜;钟彦儒;李洁;金舜;;基于智能控制的异步电机参数辨识的研究进展[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 王庆龙;张兴;张崇巍;;永磁同步电机矢量控制双滑模模型参考自适应系统转速辨识[J];中国电机工程学报;2014年06期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 孙辉;王蕊;张建峡;;基于转速辨识的直接转矩控制系统的仿真[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
2 刘国海;胡子健;;基于神经网络逆的感应电机转速辨识[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 郭志伟;卢秀和;关洪亮;杜东礼;高兴华;;自适应变步长BP算法在矢量控制转速辨识中的应用[A];中国计量协会冶金分会2007年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 胡楷;交流驱动系统模型参考自适应控制技术[D];国防科学技术大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 江巧逢;变频调速系统转速辨识方法的研究[D];西南交通大学;2011年
2 张玮;基于TMS320F240的无速度传感器矢量控制系统的转速辨识研究[D];西安理工大学;2004年
3 高宏洋;基于神经元的异步电机DTC系统转速辨识[D];中南大学;2008年
4 杨会东;矢量控制感应电动机转速辨识方法研究[D];太原理工大学;2005年
5 张代红;磁饱和效应对感应电动机转速辨识影响的研究[D];重庆大学;2005年
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