电机与控制学报杂志社
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电机与控制学报杂志

《电机与控制学报》在全国影响力巨大,创刊于1962年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:控制理论与控制工程、电工理论与新技术、电力电子与电力传动、高电压绝缘技术等。
  • 主管单位:黑龙江教育厅
  • 主办单位:哈尔滨理工大学
  • 国际刊号:1007-449X
  • 国内刊号:23-1408/TM
  • 出版地方:黑龙江
  • 邮发代号:14-46
  • 创刊时间:1962
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:1.06
  • 综合影响因子:1.194
相关期刊
服务介绍

电机与控制学报 2014年第02期杂志 文档列表

多逆变器并网系统输出阻抗建模与谐波交互

摘要:针对大量分布式并网逆变器接入到公共电网时逆变器侧与网侧之间的交互影响问题,从并网逆变器闭环系统外特性角度入手,提出在同步旋转坐标系下对LCL型三相并网逆变器入网电流和滤波电容电流双闭环系统进行输出阻抗建模。利用前馈解耦策略,将dq轴控制环路之间的耦合阻抗消除。考虑到实际系统多采用数字系统,将数字控制延时引入到模型中以更加精确地反映实际并网逆变器的输出阻抗特性。基于无dq环路阻抗耦合和引入数字控制延时情况下的精确输出阻抗模型,对多逆变器并网系统进行阻抗网络建模、谐振机理剖析及谐波交互影响分析。理论分析结果表明,逆变器产生谐波成分与电网电压谐波成分会加剧多模块并网系统入网电流的谐波畸变。仿真结果验证了所建输出阻抗模型的正确性及其在逆变器-电网交互系统性能分析中的有效性。
1-7

一种永磁同步电机的失磁故障重构方法研究

摘要:针对永磁同步电机存在失磁问题,提出一种基于状态观测器的失磁故障实时检测方法。通过选择磁场同步旋转坐标系下定子电流为状态变量,建立内置式永磁同步电机失磁故障的数学模型。采用两个观测器对永磁体磁链进行实时估计的技术,首先利用龙伯格观测器隔离系统矩阵中电机速度变化对观测器误差方程造成的影响,然后设计滑模变结构观测器,并依据滑模变结构等值控制原理,建立估计永磁体磁链算式。为减少滑模运动的抖动,采用连续函数取代符号函数方法,构造失磁故障重构算法。最后通过仿真验证,证明所提方法的可行性和有效性。
8-14

不同转子齿数电励磁分块转子磁通切换电机谐波特性影响的对比研究

摘要:针对不同转子齿数对电励磁分块转子磁通切换电机(ESFSM)的磁链和反电势谐波特性的重要影响,分析了电机磁通切换的工作原理,以三相定子12齿电机结构为例,从理论上对比研究了典型转子齿数(7和8)两种结构电机磁链和反电势的谐波分布特性。研究结果表明,12/7结构较12/8结构有无偶数次谐波的优点,采用有限元法提取了两种结构电机的磁链和反电势并进行傅里叶分析,分离出奇数次和偶数次谐波含量,验证了理论分析的准确性。研究结果为分块转子开关磁链电机转子齿数的设计提供了理论依据。
15-20

三相SPWM逆变器的切换模型与稳定性分析

摘要:针对三相SPWM逆变器的近似线性化建模方法对系统分析的局限性,在周期切换理论的基础上对三相SPWM逆变器进行建模,并提出一种新型的稳定性分析方法。首先,在SPWM调制原理基础上,将一个工频周期按三相母线电压大小划分为6个区间,分别得到切换子系统与切换规则,即三相SPWM逆变器的周期切换模型。之后利用周期切换系统与多胞模型的稳定等价性,通过判断对应多胞模型的稳定性,实现三相SPWM逆变器的稳定性分析。仿真实验结果验证了切换模型以及稳定性分析方法的有效性,提高了系统模型的精确度和稳定性分析的灵活性。
21-27

基于网格法的NURBS自由曲线速度场规划

摘要:针对轮廓运动系统存在的轨径缩减现象及非均匀有理B样条(NURBS)轨迹曲率变化的不规则等问题,提出一种速度规划方法。根据NURBS轨迹的特点,难以利用一般几何方法构建其速度场,基于方向场理论,以划分网格点的方式构建速度场,将双轴位置协调控制转化为各单轴速度控制,消除轨径缩减现象。将速度场所编码的轨迹与指令轨迹之间的轮廓误差进行仿真与实验对比计算,结果表明,所提出的构建任意轨迹速度场方案是可行的,能够将双轴协调控制完全简化为各单轴速度控制,提高了轮廓精确度。
28-34

方波工况下牵引电机参数不准对矢量控制性能的影响

摘要:针对电力机车牵引电机在方波控制方式下电机电压失去调节能力,造成传统的矢量控制算法失效的问题,采用一种基于电流开环控制的改进型矢量控制方案。在此基础上,针对牵引电机参数不准对改进型矢量控制性能的影响,包括转子时间常数估算误差与定向角度误差,电机磁链和实际输出转矩之间的关系,定向角度误差与电机实际d,q轴电压之间的关系以及电机互感估算误差对控制性能的影响等进行详细的理论分析,从而可以为研究方波下改进型矢量控制的磁场定向角度校正措施提供一定的参考依据。仿真和实验结果证明了理论分析的正确。
42-49

兆瓦级高速永磁电机通风系统设计与转子表面风摩耗研究

摘要:针对兆瓦级高速永磁电机的损耗密度大、散热困难、永磁体在高温情况下易发生不可逆退磁的问题,提出了一种径向与轴向混合的⊥型通风系统,通过流体仿真软件Fluent建立了该种通风系统的3D流体场计算模型,并详细分析了通风系统内的流体分布;同时针对高速电机转子表面线速度高(一般可达200 m/s)、转子表面的风摩耗较大且计算复杂的问题,基于所建立的3D流体场模型和解析法,对兆瓦级高速永磁电机的转子转速、转子表面粗糙度及通风量、风道几何参数、气隙大小对转子表面风摩耗的影响进行了研究计算,并总结了相应的规律。分析结果表明,所设计的混合⊥型通风系统具有较好的湍流特性和散热特性,转子转速和气隙大小是影响风摩耗的主要因素。
50-55

基于调制函数的五相电压源逆变器SVPWM算法

摘要:针对五相电压源型逆变器(VSI)空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)算法中计算量大、运算复杂和实时性差的问题,提出一种基于调制函数的五相SVPWM等效算法。根据PWM算法中调制波和载波相比较的对称规则采样思路,在判断参考电压矢量所在扇区之后,直接计算出五相PWM信号的调制函数;当出现饱和现象时,利用简单的限幅操作取代传统算法中的除法运算。理论分析结果表明,所提出的等效算法避免了复杂的坐标变换和三角函数运算,能够有效提高计算精确度和速度。实验结果验证了该方法的可行性和有效性。
56-61

基于TD-NNLI的永磁同步电机转速辨识

摘要:为获得无位置传感器控制系统中永磁同步电机( permanent magnet synchronous motor, PMSM)的转子速度,提出一种基于跟踪微分器-神经网络左逆(tracking differentiator-neural net-work left inversion,TD-NNLI)辨识方法。依据逆系统理论,构造一个以dq轴系下的电压电流及其导数为输入,以转速为输出的PMSM系统内含虚拟传感器。采用神经网络逼近该内含传感器的逆系统,将原系统串联在所得逆系统左侧辨识出电机转速。为降低系统噪声及外部扰动的影响,该神经网络的输入采用了由TD快速跟踪并降噪提取的系统状态量及其微分信号。仿真和实验结果表明,TD-NNLI观测器能够抑制系统噪声对于转速辨识的影响,解决了无速度传感器系统闭环控制的转速辨识问题。
62-68

磁障转子无刷双馈电机运行特性及实验研究

摘要:针对普通凸极磁阻转子无刷双馈电机的转子耦合能力差、效率低的问题,提出一种结构简单、性能良好的磁障转子结构,设计了额定功率为5kW、6/2极的转子带磁障的无刷双馈磁阻电机,运用有限元法分析了转子带磁障无刷双馈磁阻电机的电动和发电运行特性,在此基础上,对转子带磁障的无刷双馈电机进行了变速恒频发电的开环实验。理论分析和实验研究结果表明:适当在转子铁心中加入磁障,可以有效改善转子带磁障的无刷双馈磁阻电机的性能,同时又保留普通凸极磁阻转子结构简单和成本低廉的优点,为今后设计大功率磁障转子无刷双馈磁阻电机提供有价值的参考依据。
69-74

基于电感辨识的PMSM电流自适应增量预测控制

摘要:为了提高永磁同步电机电流增量预测控制策略的参数自适应性,提出一种基于增量式模型参考自适应的电感在线辨识算法。该算法使用永磁同步电机的增量模式的电压方程作为可调模型,以实际电机作为参考模型,建立基于模型参考自适应的参数辨识机制,在线辨识交直轴电感;通过判断激励信号的有效性去除噪声等非理想因素的影响,消除辨识结果的稳态波动。研究结果表明,所提出的增量式模型参考自适应算法可以辨识出准确的电感参数,避免辨识结果的频繁波动,显著提高增量预测控制策略对模型参数的自适应性,同时计算量少,对电机参数依赖度低。仿真和实验结果验证了所提方案的有效性。
75-82

改进的随机共振和EMD混合模型用于转子早期故障检测

摘要:针对旋转机械转子早期故障检测精确度低的问题,建立了尺度变换随机共振降噪下的经验模式分解(EMD)模型。利用尺度变换随机共振模型在全频段范围内自适应地提取待测信号中所含频率信息,为了避免漏警检测造成的安全隐患,模型选用低阈值检测共振频率,但在强噪声扰动下有可能带来虚警检测;为了去除虚警检测,该模型根据检测到的共振频率对实测信号进行带通滤波,将滤波后的信号通入改进的EMD系统,以检测出共振频率分量对应的幅度值,剔除幅度值较小的虚警现象,从而保证整套模型具有高精确度故障检测的性能。理论分析和实测结果表明,该混合模型能准确检测出旋转机械转子的早期故障信息。与现有方法相比,该混合模型故障检测结果具有更高的可靠性。
83-89

组合核函数多支持向量机的直线电机建模

摘要:为了研究永磁同步直线电机结构参数优化中快速计算问题,提出一种基于组合核函数多输出支持向量机的电机非参数建模方法。通过分析各种核函数的性质,构造高阶多项式和低阶多项式核函数的组合,利用交叉验证的方法对惩罚参数C进行选择,建立永磁直线电机的多输出支持向量机模型。以U型永磁同步直线电机为对象进行仿真和实验,结果表明,利用该方法建立的模型较单一核函数模型,其计算精度有所提高,可达到94%以上,并且该模型的计算效率能够满足电机优化计算中大规模的计算问题。
90-95

带扰动观测器的网侧逆变器高阶终端滑模控制

摘要:针对风电系统中由于故障或不平衡负载等不确定性扰动引起的电网电压波动问题,在分析网侧逆变器数学模型的基础上,设计一种扰动观测器对其进行自适应补偿,抑制扰动给系统带来的不利影响。根据矢量控制原理,设计一种非奇异终端滑模控制器,使网侧逆变器输出的交直轴电流在有限时间内达到给定值,并采用高阶终端滑模消除抖振。仿真结果表明,采用扰动观测器与高阶终端滑模控制相结合的方案,增强了系统抵御不确定干扰的鲁棒性并提高了跟踪精确度,系统具有良好的动态性能。
96-101

PMSM伺服系统速度环PI控制器参数自整定及优化

摘要:针对PMSM伺服系统PI参数自整定方法依赖系统数学模型精确度或优化时间长、整定效率低的问题,提出一种将基于模型和规则的参数自整定思想相结合的参数自整定及优化策略。首先以伺服系统的数学模型为基础,利用速度环开环截止频率和相角裕度等频域性能指标来设计出一个较为适当的速度环PI参数;然后以ITAE为系统阶跃响应的评价函数,并在理论设计的PI参数附近利用二自由度迭代整定法搜索使评价函数获得最小值的速度环PI参数,从而得到使伺服系统工作在最优控制性能的PI参数。实验结果证明,通过该方法优化后的速度环PI参数能使伺服系统具有良好的动态跟踪性能和较强的负载抗扰性。
102-107

多模型分形切换预测控制在主汽温度调节中的应用

摘要:针对电厂锅炉主蒸汽温度调节系统采用传统的PID控制很难取得优良的控制品质的问题,结合分形理论提出一种多模型切换预测控制策略。通过预先在多个工况下建立多个主蒸汽温度模型,设计相应的预测函数控制器,根据负荷工况的变化及分形维数Dτ的改变在不同的模型之间进行切换可以削弱参数时变对控制系统的影响。仿真实验结果表明,分形切换多模型预测控制方法优于传统的PID控制和基于固定模型的预测函数控制。利用分形理论进行多模型切换预测控制,可提高锅炉主蒸汽温度调节系统的鲁棒性与稳定性。
108-114

《电机与控制学报》简介

摘要:《电机与控制学报》是由哈尔滨理工大学主办的立足国内、面向国际的专业性学术期刊,旨在反映国内外电气工程、控制科学与工程领域中最新的重要研究成果和具有创造性的学术成果。《电机与控制学报》的前身为《哈尔滨电工学院学报》,于1959年创刊,1997年更为现名,2007年入选美国《工程索引》(El Compendex)收录期刊,现为月刊。
F0002-F0002

《电机与控制学报》征稿简则

摘要:《电机与控制学报》是哈尔滨理工大学主办的电工技术类学术期刊,被EI Compendex等国际权威检索系统或数据库收录,月刊,国内外公外发行。
F0003-F0003