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公开(公告)号：CN106788049A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710216299.8
申请日：2017-04-05
申请人： 湖南工业大学
CPC分类号： H02P21/0007 , H02P21/0017
摘要： 本发明公开了一种基于级联滑模观测器的无速度传感器转矩控制系统及方法，其对永磁同步电机转矩进行精确控制。本发明在矢量控制的基础上，首先，以dq坐标系中设计自适应滑模观测器，来实现永磁同步电机转速、转子位置及定子电阻的观测；其次在αβ坐标系中设计有效磁链滑模观测器，把自适应滑模观测器输出的转速、和定子电阻信号输入到有效磁链滑模观测器，来观测αβ轴上的有效磁链，从而形成级联滑模观测器；然后利用有效磁链滑模观测器输出的αβ轴上有效磁链来计算有效磁链幅值信号，利用有效磁链幅值信号和自适应滑模观测器输出的q轴电流观测值，来获取电机反馈转矩信号。最后，将估算的电机转矩与给定转矩形成转矩闭环，从而实现永磁同步电机转矩的精确控制。所提出的基于级联滑模观测器的无速度传感器转矩控制系统及方法，能在电机系统参数发生摄动及外部存在扰动的情况下，实现永磁同步电机转矩的精确控制，进一步提升了永磁同步电机转矩控制的可靠性和鲁棒性，可广泛应用于以永磁同步电机为驱动系统的场合。
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公开(公告)号：CN106292274A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610946033.4
申请日：2016-11-02
申请人： 湖南工业大学
IPC分类号： G05B13/02
CPC分类号： G05B13/024
摘要： 本发明公开了一种级联滑模观测器及其粘着系数和导数的估计方法，所述级联滑模观测器包括：负载转矩观测器和负载转矩导数观测器；首先建立重载机车运行过程中的动力学模型，根据电机转矩平衡方程建立粘着控制系统状态方程，提出由负载转矩估算粘着系数方案；然后，设计了级联滑模观测器，并借助Lyapunov稳定性理论证明其稳定性；再利用滑模变结构等值控制原理，建立了估计粘着系数及其导数算法。本发明避免了对信号进行直接微分计算；根据滑模变结构等值原理对负载转矩导数进行估算，并给出了抑制滑模观测器抖振的方法；算法简单，易于实现；通过仿真和实验，观测值与实际值吻合，验证了该算法的有效性。
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公开(公告)号：CN105634360A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201610033585.6
申请日：2016-01-19
申请人： 湖南工业大学
摘要： 本发明提供一种电流传感器故障重构方法及装置，其中方法包括：获取α轴参考反馈电流iα以及β轴的参考反馈电流iβ；对iα和iβ经过一阶低通滤波处理，获得第一状态值z1和第二状态值z2；根据z1、z2、α轴参考控制电压uαref、β轴参考控制电压uβref、旋转角度θ和转速ω，获得α轴电流故障重构值fα、β轴电流故障重构值fβ、α轴正常电流观测值和β轴正常电流观测值根据fα、fβ、和获得A相电源电流传感器故障重构值fA、B相电源电流传感器故障重构值fB、A相电源正常电流的观测值和B相电源正常电流的观测值上述方法不但能够判别故障发生的位置，而且还能有效精确的获得夹杂在正常电流中的故障信号，从而获得更精确的故障诊断信息，实现电流传感器故障重构功能。
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公开(公告)号：CN117767813A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311516737.4
申请日：2023-11-14
申请人： 湖南工业大学
IPC分类号： H02P21/00 , H02P21/13 , H02P25/022 , H02P6/34
摘要： 本发明公开了基于混合级联ESO的PMSM非级联无模型鲁棒容错控制算法，所述步骤包括：S1：构建考虑参数摄动的PMSM数学模型，并将速度环与q轴电流环合并以建立PMSM驱动系统非级联结构二阶状态方程；S2：基于S1中的二阶状态方程，建立PMSM驱动系统非级联结构二阶超局部模型；S3：设计出考虑电流约束的PMSM复合环无模型终端滑模容错控制器；S4：采用混合级联ESO对S2中的二阶超局部模型中的总扰动进行精确估计，并将观测值前馈补偿至控制器中，以实现对PMSM参数失配及外部扰动的容错控制。综上所述，本发明设计的控制器在将电流约束在安全范围的同时有效提升了系统的响应速度，此外，本发明采用混合级联ESO提升了PMSM驱动系统在参数失配与外部扰动下的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN106976462B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN201710316657.2
申请日：2017-05-08
申请人： 湖南工业大学
IPC分类号： B61C15/14
摘要： 本发明公开了一种基于非对称障碍李亚普洛夫函数的重载机车防滑控制方法，其对重载机车牵引电机转矩进行控制。所述方法包括级包括粘着系数滑模观测器、非对称障碍李亚普洛夫防滑控制器；所述非对称障碍李亚普洛夫防滑控制器，包括蠕滑状态判别单元、非对称障碍李亚普洛夫函数选择单元、牵引电机转矩给定值计算单元实现重载机车牵引电机转矩给定值的计算；本发明提供的基于非对称障碍李亚普洛夫函数的重载机车防滑控制方法，能在各种复杂轨面变化条件下，实现重载机车的精确防滑控制。且通过基于滑模观测器的粘着系数滑模观测器的设计，实现对粘着系数的精确测量，进一步提升了重载机车防滑控制系统的灵敏度和稳定性。
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公开(公告)号：CN107395081B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN201710793279.7
申请日：2017-09-06
申请人： 湖南工业大学
摘要： 本发明公开了一种重载机车滑模极值搜索最优粘着控制系统及方法，可实现重载机车粘着控制。其中所述重载机车粘着控制模块，包括：超螺旋滑模控制器、微分跟踪器、负载转矩和粘着系数观测器、滑模极值搜索单元可实现重载机车牵引电机转矩的动态闭环控制。在重载机车电机模型矢量控制基础上，结合滑模极值搜索方法，设计粘着系数观测器，实时估测出轮轨粘着系数，使机车在外界复杂环境下运行于最佳粘着点附近，有效发挥了牵引电机功率，实现了重载机车的最优粘着控制，可广泛应用于重载机车最优粘控制的场合。
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公开(公告)号：CN107395080B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN201710793225.0
申请日：2017-09-06
申请人： 湖南工业大学
摘要： 本发明公开了一种基于级联非奇异终端滑模观测器的无速度传感器转矩控制系统及方法，其对永磁同步电机转矩进行精确控制。本发明在矢量控制的基础上，首先，在dq坐标系设计自适应非奇异终端滑模观测器，来实现永磁同步电机转速、转子位置及定子电阻的观测；其次在αβ坐标系设计有效磁链非奇异终端滑模观测器，并把所观测的转速、和定子电阻信号输入，来观测αβ轴上的有效磁链，从而形成级联非奇异终端滑模观测器；然后利用观测的有效磁链信号和电流观测值，来获取电机反馈转矩信号。最后，将估算的电机转矩与给定转矩形成转矩闭环。所述系统及方法，能抑制传统滑模观测器控制量的抖振，在参数摄动及外部扰动情况下，实现永磁同步电机转矩的精确控制。
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公开(公告)号：CN106292274B
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201610946033.4
申请日：2016-11-02
申请人： 湖南工业大学
IPC分类号： G05B13/02
摘要： 本发明公开了一种级联滑模观测器及其粘着系数和导数的估计方法，所述级联滑模观测器包括：负载转矩观测器和负载转矩导数观测器；首先建立重载机车运行过程中的动力学模型，根据电机转矩平衡方程建立粘着控制系统状态方程，提出由负载转矩估算粘着系数方案；然后，设计了级联滑模观测器，并借助Lyapunov稳定性理论证明其稳定性；再利用滑模变结构等值控制原理，建立了估计粘着系数及其导数算法。本发明避免了对信号进行直接微分计算；根据滑模变结构等值原理对负载转矩导数进行估算，并给出了抑制滑模观测器抖振的方法；算法简单，易于实现；通过仿真和实验，观测值与实际值吻合，验证了该算法的有效性。
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公开(公告)号：CN106199424A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610491494.7
申请日：2016-06-29
申请人： 湖南工业大学
CPC分类号： G01R31/343 , G01R31/06
摘要： 本发明提供一种永磁同步电机匝间短路故障诊断方法，该方法利用霍尔电流传感器采集了定子端电流信号，经过尼高力数据采集仪对此信号进行FFT分析，之后对谐波幅值进行处理，利用采集的电流信号的故障系数与预设的故障系数进行对比，判断出永磁同步电机是否发生了匝间短路故障。
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