CN114389497A - 一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法 - Google Patents
一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114389497A CN114389497A CN202210291755.6A CN202210291755A CN114389497A CN 114389497 A CN114389497 A CN 114389497A CN 202210291755 A CN202210291755 A CN 202210291755A CN 114389497 A CN114389497 A CN 114389497A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flux linkage
- motor
- voltage
- current
- mutual inductance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/13—Observer control, e.g. using Luenberger observers or Kalman filters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
- H02P21/141—Flux estimation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/24—Vector control not involving the use of rotor position or rotor speed sensors
- H02P21/26—Rotor flux based control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/01—Asynchronous machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法,属异步电机控制领域,包括以下步骤:对电机的饱和特性离线标定得到电机在不同磁链下对应的互感值;通过电压电流计算得到转子磁链,然后实时查表该状态下电机的互感值;根据电机互感值和当前磁链观测器滤波系数计算磁链定向偏差角度;最后不断修正磁链观测器滤波系数将磁链定向偏差角度偏差控制在设定范围以内。本申请解决了传统异步电机电压电流混合磁链观测器在互感参数不准时产生的转子磁场定向不准,进而导致矢量控制性能下降的问题,有效地提高了***的稳定性和动态响应速度,其算法简单,适用性强。
Description
技术领域
本发明涉及异步电机控制领域,具体涉及一种对于电机参数变化后具有自适应能力的异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法。
背景技术
异步电机具有结构简单、价格低廉、易维护可靠性高等优点在交流传动领域运用广泛。矢量控制算法是目前高性能控制算法中的主要方法,因为传统速度编码器不仅增加了成本,维护困难且容易受环境因素影响其精度和可靠性,所以无速度矢量控制技术是目前普遍采用的矢量控制算法。异步电机无速度矢量控制算法的关键在于对转子磁链的精确辨识。转子磁链辨识主要方法有电压模型磁链辨识和电流模型磁链辨识法,方法简单,两种算法对于磁链观测器要求比较高,要求磁链观测滤波器需要保证较宽调速范围的观测精度的同时具有较好的直流偏移抑制,所以磁链观测滤波器的系数确定非常重要。该方法对于电机参数的依赖性大,目前工程上电机参数多采用离线辨识的方法得到,但是随着电机工况的变化,电机温度变化引起肌肤效应和电机磁饱和度变化,会导致定子电阻、转子电阻和电机电感等参数均发生变化,极大的影响了磁链观测器的性能。此外近年来专家学者也提出了诸如模糊控制、神经元网络、专家***等智能控制算法,但是这些算法都复杂且对硬件运算能力较高的要求,不利于工程应用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述基于异步电机电压模型和电流模型法中磁链观测器算法中的不足,提供一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法,解决电机工况变化等原因导致电机参数改变影响矢量控制性能的问题,提高了电机无速度矢量控制算法的可靠性、稳定性和动态响应速度。
为达到上述目的,本发明采取的技术方案是:
提供一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法,其包括以下步骤:
进一步地,所述S5中按照所述固定步长m修改所述磁链观测器滤波系数K的方法为:
与现有技术相比,本发明的有益效果是:算法简单,通过在线调整磁链观测器滤波系数来提高磁链观测器精度,解决了因为电机工况变化等原因导致电机参数改变影响矢量控制性能的问题,提高了异步电机无速度矢量控制算法的可靠性、稳定性和动态响应速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法的算法框图;
图2为本发明一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法的流程图;
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
具体的实施步骤如下:
如图1所示为本发明算法框图,包括了电流电压采样部分、坐标变换、磁链观测、磁链定向偏差角计算和磁链观测器滤波系数K修正等模块。
一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法的实施流程如图2所示,具体包括以下步骤:
S1:控制变频器采用恒压频比控制,空载运行固定频率,电机电流均为励磁分量。线性调节输出相电压幅值并实时采样定子电流幅值,分别记录定子电流幅值等于0.6~1.3倍电机额定电流下的输出相电压幅值,得到输出相电压幅值和定子电流幅值特性曲线,结合异步电机稳态电压方程计算出不同状态下电机磁链和电机互感。为电机漏感,为相电阻均通过电机铭牌得到,根据输出相电压幅值和定子电流幅值特性曲线计算得到电机磁链和电机互感关系曲线的方法为:
S2:无速度矢量控制采用基于转子磁场定向控制,采样三相电流通过静止坐标变换得到旋转坐标系下的电流和,其中旋转坐标系下的电压、直接采用SVPWM得到的调制电压,相电阻、电机漏感均通过铭牌得来,转子磁链观测值计算方法为:
其中,d为微分符号,t为采样时间。
S5,按照固定步长m修改磁链观测器滤波系数K,进入步骤S4。固定步长修改所述磁链观测器滤波系数K的方法为:
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (5)
1.一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210291755.6A CN114389497B (zh) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | 一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210291755.6A CN114389497B (zh) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | 一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114389497A true CN114389497A (zh) | 2022-04-22 |
CN114389497B CN114389497B (zh) | 2022-05-27 |
Family
ID=81205129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210291755.6A Active CN114389497B (zh) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | 一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114389497B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115333422A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-11-11 | 希望森兰科技股份有限公司 | 一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法 |
CN115425895A (zh) * | 2022-11-07 | 2022-12-02 | 成都希望电子研究所有限公司 | 一种异步电机带载辨识互感参数的方法 |
CN116795168A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-09-22 | 希望森兰科技股份有限公司 | 基于虚拟磁链的变频器老化功率因数控制方法 |
CN117927458A (zh) * | 2024-03-21 | 2024-04-26 | 希望森兰科技股份有限公司 | 一种用于空压机***的快响应滑模控制方法 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1363086A (zh) * | 1999-07-23 | 2002-08-07 | 西加特技术有限责任公司 | 使用自调谐加速度计前馈伺服***的磁盘驱动器的干扰抑制 |
US20090284210A1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Honeywell International Inc., Patent Services | Adaptive servo control system and method |
CN104201962A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-10 | 中国科学院电工研究所 | 一种高速列车牵引感应电机参数辨识方法 |
EP2846455A1 (en) * | 2013-09-06 | 2015-03-11 | ABB Technology AG | Method and apparatus for estimating a stator flux in an electrical induction machine |
US20160036364A1 (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor control device, and method and device for estimating magnetic flux of electric motor |
CN106685294A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-17 | 合肥工业大学 | 异步电机转子电阻及励磁电感解耦矫正方法 |
CN107276476A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-10-20 | 上海应用技术大学 | 一种基于mras的异步电机低速控制的方法 |
CN107872178A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-03 | 上海中科深江电动车辆有限公司 | 永磁同步电机无位置传感器的转子位置误差估计方法 |
CN110176885A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-08-27 | 佛山市南海南洋电机电器有限公司 | 一种具有模糊决策补偿的定子磁链估算方法及*** |
CN110323986A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-10-11 | 广东工业大学 | 一种永磁同步电机转子位置角估算方法 |
CN110943661A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-31 | 阳光电源股份有限公司 | 一种转子磁场定向偏差在线校正方法和装置 |
CN111106772A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-05 | 天津电气科学研究院有限公司 | 一种包含参数跟踪的感应电机状态强跟踪滤波估计方法 |
CN111200383A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-26 | 无锡市同威科技有限公司 | 一种高精度在线观测感应电机转子电阻与磁链的方法 |
CN113271046A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-08-17 | 苏州伟创电气科技股份有限公司 | 观测异步电机转子磁链矢量的方法、电子设备及存储介质 |
CN113395028A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-09-14 | 华北电力大学 | 基于电压电流混合模型的磁链观测器的形成方法 |
-
2022
- 2022-03-24 CN CN202210291755.6A patent/CN114389497B/zh active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1363086A (zh) * | 1999-07-23 | 2002-08-07 | 西加特技术有限责任公司 | 使用自调谐加速度计前馈伺服***的磁盘驱动器的干扰抑制 |
US20090284210A1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Honeywell International Inc., Patent Services | Adaptive servo control system and method |
EP2846455A1 (en) * | 2013-09-06 | 2015-03-11 | ABB Technology AG | Method and apparatus for estimating a stator flux in an electrical induction machine |
US20160036364A1 (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor control device, and method and device for estimating magnetic flux of electric motor |
CN104201962A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-10 | 中国科学院电工研究所 | 一种高速列车牵引感应电机参数辨识方法 |
CN106685294A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-17 | 合肥工业大学 | 异步电机转子电阻及励磁电感解耦矫正方法 |
CN107276476A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-10-20 | 上海应用技术大学 | 一种基于mras的异步电机低速控制的方法 |
CN107872178A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-03 | 上海中科深江电动车辆有限公司 | 永磁同步电机无位置传感器的转子位置误差估计方法 |
CN110176885A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-08-27 | 佛山市南海南洋电机电器有限公司 | 一种具有模糊决策补偿的定子磁链估算方法及*** |
CN110323986A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-10-11 | 广东工业大学 | 一种永磁同步电机转子位置角估算方法 |
CN110943661A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-31 | 阳光电源股份有限公司 | 一种转子磁场定向偏差在线校正方法和装置 |
CN111106772A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-05 | 天津电气科学研究院有限公司 | 一种包含参数跟踪的感应电机状态强跟踪滤波估计方法 |
CN111200383A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-26 | 无锡市同威科技有限公司 | 一种高精度在线观测感应电机转子电阻与磁链的方法 |
CN113271046A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-08-17 | 苏州伟创电气科技股份有限公司 | 观测异步电机转子磁链矢量的方法、电子设备及存储介质 |
CN113395028A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-09-14 | 华北电力大学 | 基于电压电流混合模型的磁链观测器的形成方法 |
Non-Patent Citations (12)
Title |
---|
KAI WANG, ET AL.: "regenerating mode stability improvements for combined voltage and current mode flux observer in speed sensorless induction machine control", 《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS》 * |
KAI WANG, ET AL.: "regenerating mode stability improvements for combined voltage and current mode flux observer in speed sensorless induction machine control", 《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS》, vol. 50, no. 4, 31 August 2014 (2014-08-31), pages 2564 - 2573, XP011553374, DOI: 10.1109/TIA.2014.2301869 * |
MD. HABIBULLAH, ET AL.: "A speed-sensorless FS-PTC of induction motors using extended kalman filters", 《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS》 * |
MD. HABIBULLAH, ET AL.: "A speed-sensorless FS-PTC of induction motors using extended kalman filters", 《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS》, vol. 62, no. 11, 30 November 2015 (2015-11-30), pages 6765 - 6778, XP011586112, DOI: 10.1109/TIE.2015.2442525 * |
张旭,等: "一种低速下磁链观测补偿的新方法", 《电工电能新技术》 * |
张旭,等: "一种低速下磁链观测补偿的新方法", 《电工电能新技术》, vol. 22, no. 3, 31 July 2003 (2003-07-31), pages 50 - 54 * |
王涛,等: "感应电机转子磁链闭环鲁棒观测方法研究", 《铁道学报》 * |
王涛,等: "感应电机转子磁链闭环鲁棒观测方法研究", 《铁道学报》, vol. 31, no. 1, 28 February 2009 (2009-02-28), pages 88 - 93 * |
胡冰,等: "基于改进电压模型的感应电机无速度传感器矢量控制", 《微特电机》 * |
胡冰,等: "基于改进电压模型的感应电机无速度传感器矢量控制", 《微特电机》, vol. 48, no. 2, 31 December 2020 (2020-12-31), pages 34 - 37 * |
马会贤: "基于转子磁场定向矢量控制的感应电机改进磁链观测方法", 《电机与控制应用》 * |
马会贤: "基于转子磁场定向矢量控制的感应电机改进磁链观测方法", 《电机与控制应用》, vol. 44, no. 8, 31 December 2017 (2017-12-31), pages 65 - 68 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115333422A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-11-11 | 希望森兰科技股份有限公司 | 一种基于改进自抗扰控制的永磁同步电机转速环设计方法 |
CN115425895A (zh) * | 2022-11-07 | 2022-12-02 | 成都希望电子研究所有限公司 | 一种异步电机带载辨识互感参数的方法 |
CN116795168A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-09-22 | 希望森兰科技股份有限公司 | 基于虚拟磁链的变频器老化功率因数控制方法 |
CN116795168B (zh) * | 2023-08-21 | 2023-10-31 | 希望森兰科技股份有限公司 | 基于虚拟磁链的变频器老化功率因数控制方法 |
CN117927458A (zh) * | 2024-03-21 | 2024-04-26 | 希望森兰科技股份有限公司 | 一种用于空压机***的快响应滑模控制方法 |
CN117927458B (zh) * | 2024-03-21 | 2024-05-24 | 希望森兰科技股份有限公司 | 一种用于空压机***的快响应滑模控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114389497B (zh) | 2022-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114389497B (zh) | 一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法 | |
CN110429881B (zh) | 一种永磁同步电机的自抗扰控制方法 | |
CN106655938B (zh) | 基于高阶滑模方法的永磁同步电机控制***及控制方法 | |
CN110545057B (zh) | 基于前馈电压补偿的永磁同步电机基速以下参数补偿方法 | |
CN112838797B (zh) | 基于改进指数趋近律的永磁同步电机模糊滑模控制方法 | |
CN111342719B (zh) | 一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法 | |
CN112054730B (zh) | 永磁同步电机在线参数辨识方法 | |
CN106385216B (zh) | 一种永磁同步电机电流预测控制稳态误差消除方法及*** | |
CN109510539B (zh) | 一种基于增益矩阵的模型预测磁链控制***及方法 | |
CN111711392B (zh) | 永磁同步电机单电流传感器预测控制和参数扰动抑制方法 | |
CN109525158A (zh) | 空调压缩机无差拍电流预测控制方法和*** | |
CN111211717A (zh) | 非奇异滑模结构的ipmsm无位置传感器电机闭环结构控制方法 | |
CN112953328A (zh) | 一种电动汽车永磁同步电机自抗扰控制方法 | |
CN108768234B (zh) | 一种用于永磁同步电机矢量控制的基于离线参数辨识方法 | |
CN112436774B (zh) | 一种无速度传感器驱动的异步电机控制方法 | |
CN109150043A (zh) | 交流伺服***电流环中的电压前馈补偿方法 | |
CN113346810A (zh) | 速度和电流双闭环模糊控制的pmsm无传感器控制方法 | |
CN105610372B (zh) | 表面式永磁同步电机的直接转矩控制方法及*** | |
CN116454978A (zh) | 一种虚拟同步发电机控制方法 | |
CN116094390A (zh) | 一种基于新型自抗扰算法的异步电机二自由度调速方法 | |
CN113300417B (zh) | 一种增强双馈风机同步稳定性的控制方法及*** | |
CN115133828A (zh) | 一种永磁同步电机控制方法及*** | |
CN108667370B (zh) | 基于自主学习的内置式永磁同步电机弱磁曲线跟踪方法及装置 | |
CN111181462A (zh) | 基于变步长神经网络的表贴式永磁同步电机参数辨识方法 | |
CN114400935B (zh) | 基于快速有限时间控制的感应电机复合控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |