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电机与控制学报 2009年第A01期杂志 文档列表

带交轴短路绕组的同步电机参数局部辨识1-5

摘要：为改善带整流负载的同步电机的运行稳定性，在电机转子中设置了交轴短路绕组。建立了带交轴短路绕组同步电机的参数辨识模型，研究了利用最小二乘法实现参数的辨识，分析了待辨识参数的灵敏度。根据参数灵敏度大小，局部辨识了某电机的参数。结果表明，该方法是有效的。

一种新型的软开关正弦波PWM逆变器6-10

摘要：为实现一种结构简单、高效、高频、低电压应力、易于控制的软开关三相逆变器控制，提出了一种新型的三相谐振极型软开关PWM逆变器，它与传统的辅助谐振极逆变器（ARCPI）不同。避免了ARCPI使用的2个大电容，没有中性点电位的变化问题。它的三相谐振电路之间是相互独立的，这就使得逆变器易于应用各种控制策略。本文选取一相电路，对其工作原理进行了分析，给出了不同工作模式下的等效电路图和最优电路设计。仿真和试验结果表明：逆变器的主开关和辅助开关都能实现软开关，谐振电路功率小，对减少电磁干扰和提高效率很有意义。

新型感应电机V／F控制系统稳定性方法11-14

摘要：针对感应电机V／F控制系统在空载或轻裁时存在一个持续振荡的稳定性问题，提出一种改善感应电机V／F控制系统稳定性的方法。根据感应电机的数学模型，研究了系统振荡与无功电流波动之间的关系。并基于定子电压定向对电流进行分解，通过控制无功电流恒定调节输出电压来抑制电机振荡，提高系统的稳定性。实验结果表明：该方法不依赖电机参数，鲁棒性高，使系统在0～50Hz内都能平稳运行，电机的振荡得到了抑制，有效地提高了系统的稳定性。

双馈电机系统滑模变结构反演控制的研究15-19

摘要：应用滑模变结构理论和反演控制方法设计了双馈感应电机的非线性控制器。该控制器结合反演法的动、静特性优良和滑模变结构控制鲁棒性强的优点，可以良好地实现电机转速的跟踪控制。针对电机转矩给定控制，提出了一种复合控制算法，有效地提高了系统动态性能和静态精度。对于所提出的控制策略予以详细推导，并在Matlab／Simulink环境下进行了仿真试验。仿真结果表明，该控制策略能够实现双馈电机转速的有效跟踪，系统具有良好的动、静态性能和较强的鲁棒性。

三相四线制并联型电力有源滤波器的算法和参数仿真20-24

摘要：针对三相四线制并联型电力有源滤波器的谐波电流检测问题，论证了基于瞬时无功理论的ip-iq算法无需改进也可直接应用到三相四线制系统里，给出了推导过程。阐明了基于该方法的滤波原理；给出了主控电路结构；分析了电力有源滤波器主要参数对其整体性能的影响，确定各参数值，并搭建了仿真模型；利用Manab／SIMUULINK对该模型进行了软件仿真分析。仿真结果表明：该有源滤波器对三相四线制系统中不平衡非线性负载产生的谐波具有良好的补偿特性，并且平衡三相负载。

水轮发电机组振荡特性的简化分析方法25-29

摘要：为了系统地研究水轮发电机组参数振荡特性及影响因素，为控制策略设计提供依据，提出一种简化分析方法。将水轮发电机组变量的运动归纳为两种基本运动形式：伪谐和运动和过阻尼运动，给出从仿真或实测数据提取运动参数建立运动模型的方法。结合实例进行仿真，建立机组变量运动模型，并分析机组参数、扰动强度以及初始工况对运动参数的影响。仿真结果表明，所提出的方法能获得机组变量运动的主导模式，对机组变量振荡运动的描述直观、有效。

单轴并联式混合动力汽车动力总成建模与仿真36-40

摘要：以优化整车动力性和经济性为目标，在Insight混合动力汽车底盘基础上，设计以镍氢电池组和永磁同步电动机驱动的汽车动力系统。利用电辅助控制策略，在满足整车动力性能指标的基础上，使用汽车专用仿真软件ADVISOR（advanced vehicle simulator）进行二次开发，采用前向仿真与后向仿真相结合的方法，根据实际情况构建系统模型，对发动机参数、电机参数选择以及能源匹配进行了仿真研究。仿真结果表明：该单轴并联式混合动力样车的动力系统设计方案是可行的，研究结果可为混合动力电动汽车动力总成的优化设计提供理论依据。

聚合物电介质薄膜的能量归一化光激电流谱41-44

摘要：为了利用光激电流谱准确地表征聚合物电介质材料中的电荷陷阱密度按能量分布的情况，需要将原始光激电流谱对光激发能量进行归一化。依据光激电流强度与陷阱电荷释放量以及激发光强的关系，给出了能量归一化光激电流谱的定义及其测量原理。根据这一原理设计了实际的测量系统，该系统由波长可调谐的激光器、光能量计、静电计和测试样品室构成。系统由基于LabVIEW开发的软件控制，实现激发光波长的线性扫描和电流与光能量信号的实时采集。利用该系统测量了聚酯薄膜的能量归一化光激电流谱，测量结果发现在聚酯薄膜中电荷陷阱能量主要分布在4．08～5．17eV之间，在4．22eV处具有陷阱态密度最大值，并计算出该能量附近的电荷陷阱密度为5×10^14cm^-3数量级。

三电平扩展卡尔曼滤波异步电机滑模控制45-51

摘要：传统异步电机闭环控制中转速和磁链外环采用比例积分（PI）控制，针对其有超调和动态响应慢等问题，提出了一种新型的滑模控制器用于外环转速和磁链控制，改善了动态性能。采用五阶扩展卡尔曼滤波（EKF）来估计转速和磁链并用于闭环反馈，进一步研究了引入转矩观测后的六阶EKF，考察了转动惯量对速度估计的影响，在三电平逆变器驱动异步电机平台上进行了各种实验。结果表明，基于EKF和滑模控制的无速度传感器控制系统在较宽的速度范围内具有良好的动静态性能。

基于燃料电池的电能质量控制器设计52-55

摘要：为从负载侧解决电能质量问题，本文提出了一种电能质量控制器。该装置将统一电能质量控制器与燃料电池结合，力图扩展统一电能质量控制器的补偿范围。该拓扑结构有利于装置的小型化，供能的多元化以及电网的绿化。燃料电池与超级电容结合的三端双向变换器用以维持直流侧电容电压的稳定。针对系统电压畸变且合多重零点，设计了一种简单实用的参考电压电流检测方法。依据参考信号对串并联逆变器分别采用双积分控制与单周电流控制。使输出补偿电压电流快速精确跟踪参考信号。单周电流控制主要由比较器和RS触发器构成，其输出驱动信号的频率固定，有利于无源滤波器设计及实际应用。仿真结果验证了该装置设计的合理性、可靠性及有效性。

直驱永磁同步风电机组的最优功率运行控制56-61

摘要：构建了直驱永磁同步风电机组的最优功率控制模型，包括低风速下的最大风能捕获控制模型和高风速下的桨距角控制模型。最大风能捕获控制以永磁同步发电机输出功率为反馈量，转速为控制对象，桨距角控制以转速为反馈量，桨距角为控制对象。在PSCAD／EMTDC仿真平台上搭建了相应的仿真系统，对直驱永磁同步风电机组联网运行进行了仿真分析，对所建立的数学模型和最优功率控制方法的有效性进行了验证。

动磁式永磁直线无刷直流电机气隙磁场的解析分析62-66

摘要：为了解动磁式永磁直线无刷直流电机内气隙磁场的分布，用解析法对电机的气隙磁场进行了数学建模。通过求解拉普拉斯方程，计算了电机内气隙磁场的二维标量磁势，进而得到了电机内气隙磁感应强度的解析式。用建立的解析模型和有限元法分别对定子表面的气隙磁感应强度进行计算，发现两者的计算结果能够很好的吻合，验证了解析模型的正确性。用解析法讨论了占空比、磁极厚度和气隙长度变化对气隙磁感应强度产生的影响，结果表明气隙磁感应强度随永磁体厚度的增加而增大，但会逐渐进入饱和；而气隙磁感应强度也会随着气隙长度的变大而减小。通过对气隙磁场的分析，为相应电机的设计提供了依据。

基于重复控制的有源滤波器双闭环控制67-71

摘要：针对有源电力滤波器的被控电流为周期变化的正弦量，提出引入重复控制对有源电力滤波器电流进行控制，以减小系统的稳态误差。通过检测电网电压和直流电压直接获得期望的电网电流，而无需检测负载电流和滤波电流，简化了检测电路。并且利用串级控制的思想，对电压环的参数进行设计，为有源滤波器控制器参数设计提供理论指导。该算法的复杂度小、实时性强和容易工程实现。实验结果表明，采用重复控制的有源滤波器使电网电流总畸变率从61．8％降至5．6％，功率因数从0．77提高到0．98。

感应电机的新型神经网络广义逆系统解耦控制72-77

摘要：针对感应电机这一多变量、强耦合系统，提出了一种新型神经网络广义逆系统解耦控制方法，给出了新型广义逆系统的存在性证明。它与感应电机复合，将转子磁链与转速的解耦成两个独立的伪线性子系统，并且可以随时通过调整反馈参数改变两个伪线性子系统的配置极点，为控制器的设计提供了便利。仿真结果表明，通过合理的选择配置极点和控制器参数，整个控制系统对电机参数变化和负载扰动有较强的鲁棒性和动态性能。

供热过程时滞递推神经网络解耦器设计78-82

摘要：针对供热过程质调—量调通道耦合特性和节能控制的需要，提出基于时滞递推神经网络的供热解耦方法。通过典型信号响应与最小二乘法结合的方法得到供热过程耦合系统模型，利用改进的假近邻法预估神经网络训练数据的嵌入维数，确定神经网络输入节点个数，引入时滞环节构建神经网络解耦器。采用时滞递推神经网络解耦器对供热耦合系统进行解耦，消除供热过程质调、量调通道间的非线性强耦合作用。仿真结果证明该方法具有良好的动态和静态解耦特性，能够满足供热过程多回路控制的要求，使供热系统能够跟踪节能设定值进行调节，实现供热节能和优质供热。

数控转台直接驱动伺服系统的L2鲁棒定位控制83-86

摘要：针对采用直接驱动技术的数控转台回转送进系统易受参数不确定性和负载扰动影响的特点，采用L2鲁棒控制理论来设计控制器，并利用L2范数对干扰信号加以限制。L2鲁棒控制是用一个结构和参数都固定不变的控制器来保证系统在不确定性影响最严重的情况下也能满足性能要求，使系统具有较强的抗干扰性。仿真结果表明，所设计的控制器使系统对参数不确定性和负载扰动具有较强的鲁棒性，并实现了对位置输入信号的快速跟踪，从而提高系统的伺服性能。

3-RRRT并联机器人鲁棒自适应模糊滑模控制87-91

摘要：针对3-RRRT型搬运并联机器人提出了一种直接自适应模糊滑模控制方法。根据机器人的系统动力学模型特点，基于Lyapunov函数的综合设计方法和滑模控制理论，利用模糊逻辑系统与自适应技术相结合，提出了一种控制律，然后进行了系统控制仿真实验。结果表明，采用这种直接自适应模糊滑模控制方法的3-RRRT型并联机器人在周期干扰状况下达到了较高的轨迹控制精度，其闭环系统具有较强的自适应性和鲁棒稳定性。

多变量自寻优稳态解耦模糊控制器92-98

摘要：针对交流电机伺服控制系统，提出一种多变量自寻优稳态解耦模糊控制器。控制器回避多变量模糊规则库的构建问题，由前后两级串联而成，前级为常规单变量模糊控制器的简单并联，后级为解耦系数矩阵。为了限定控制器的基本应用范围，以闭环控制系统的多项式矩阵描述为基础，给出线性定常系统渐近稳定的基本必要条件。利用被控对象的稳态增益矩阵，在稳定状态附近实现系统的解耦控制，并引入额外的解耦系数评估调节子模糊控制器，对其进行实时评估和调节，进一步改善系统的动态性能。理论分析和仿真验证了控制方案的正确性和有效性。