麦志勤 作品数:23 被引量:372 H指数:8 供职机构: 中国人民解放军海军工程大学电气与信息工程学院舰船综合电力技术国防科技重点实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 电气工程 自动化与计算机技术 更多>>
基于准比例谐振级联PI的双三相永磁同步电机谐波电流抑制策略 被引量:20 2018年 由于气隙磁场畸变以及逆变器非线性特性等因素,双三相永磁同步电机定子绕组中通常含有大量的谐波电流。谐波电流会增加系统损耗和引起转矩脉动,严重影响传动系统的性能。为了抑制定子绕组中的谐波电流,提出一种基于准比例谐振(QPR)级联PI的双三相永磁同步电机谐波电流抑制策略。该策略利用双dq坐标系矢量控制,分别在d1、d2、q1、q2轴采用四个QPR级联PI的电流控制器完成谐波电流抑制。谐波电流误差先在QPR控制器的作用下被显著放大,然后利用输入参考量为零的PI调节器将放大后的谐波电流误差进行调节,有效提高对谐波电流的抑制能力。在一台双三相永磁同步电机上对本文所提的谐波电流抑制策略进行了实验验证。 麦志勤 肖飞 刘计龙 张伟伟 连传强关键词:谐波电流 永磁同步电机四电流矢量转子预定位技术研究 2017年 由于机械式位置传感器成本高、体积大,永磁同步电机的无位置传感器控制技术逐渐成为研究热点。在永磁同步电机无位置传感器控制中,转子初始位置检测对电机启动非常重要。目前常用于检测转子初始位置的定子绕组电流比较法和高频信号注入法存在运算量大、对电流检测精度要求高、算法复杂等不足。针对这一问题,提出了一种四电流矢量转子预定位方法,该方法通过在永磁同步电机的定子中依次产生大小相等、方向固定的四个电流矢量,利用定子绕组电流与转子相互作用产生的电磁转矩,将转子拖动至设定位置实现转子预定位。通过分析转子的受力情况与运动方程,推算出实现转子预定位的电流幅值。最后,通过仿真对所提预定位策略进行了验证。 麦志勤 刘计龙 肖飞关键词:无位置传感器 转子初始位置 有源中点钳位五电平逆变器悬浮电容预充电控制策略 被引量:6 2022年 有源中点钳位五电平(ANPC-5L)拓扑是一种适用于中高压变频驱动的新型拓扑结构。现有ANPC-5L逆变器悬浮电容预充电方法具有简单可靠、不需要外部充电电路等优势,但也存在开关管电压应力过大、强制互补的开关管直通等不足。针对此问题,该文提出一种悬浮电容预充电控制策略,通过在交流侧布置预充电电阻,即可实现直流侧支撑电容和桥臂内悬浮电容同时预充电,预充电过程中既可以确保支撑电容中点电位为母线电压的一半,也可以确保各桥臂悬浮电容电压为母线电压的四分之一。该文分析预充电过程的等效电路,推导预充电过程中电容电压的时域解析表达式,得出预充电电路参数设计的理论依据。通过电路仿真,对所提预充电控制策略进行了验证,同时在一台功率等级为100kW的ANPC-5L逆变器样机上对所提控制策略进行了实验验证。 李科峰 高山 刘计龙 肖飞 麦志勤关键词:悬浮电容 预充电 改进型IF控制结合有效磁链法的永磁同步电机全速域无位置传感器控制策略 被引量:9 2022年 该文所提的改进型IF控制与永磁同步电机高频注入无位置传感器控制相比,具有实现简单、适配电机广泛、不产生附加振动噪声的优势。然而传统IF控制只作为永磁同步电机的低速区起动策略使用,起动完成后不再参与电机调速过程,导致采用传统IF控制起动的永磁电机不能实现全范围调速,限制了其推广应用。针对这一问题,该文提出一种基于改进型IF控制结合有效磁链法的全速域无位置传感器控制策略,实现了IF控制与有效磁链法在正转与反转、进入与退出工况下的平滑切换。通过在d轴(虚拟d轴)设置电流给定作为转矩储备,解决了永磁电机零速穿越问题。在电机加减速过程中,设置了基于滞环切换的转速过渡区。电机运行在过渡区时,一边应用有效磁链法实现闭环控制,一边在d轴上做好电流储备,为随时进入IF控制区域做好准备。通过该文所提控制策略,实现了永磁同步电机全速域稳定平滑运行,且具有近似于高频注入法的全速域调速效果。最后在一台三相永磁同步电机驱动平台上对所提控制方法的有效性进行实验验证。 付康壮 刘计龙 麦志勤 牧雅璐 李科峰关键词:永磁同步电机 无位置传感器控制 基于改进型自调整轴系幅值收敛电流解调算法的旋转高频电压注入法 被引量:4 2021年 应用于旋转高频电压注入法的自调整轴系幅值收敛(SFAC)电流解调算法简单实用,可实现静止工况下永磁同步电机转子初始位置高精度辨识。但分析发现,由于位置估计误差随转速变化而变化,该算法不适用于非零速区间。为此,提出一种改进型SFAC(ISFAC)电流解调算法。该算法在估计dq坐标系下对高频电流解调并构造转子位置误差信号,利用正序、负序高频电流相移等值异号的特性实现电流相移自动抵消,不仅省去复杂的位置误差补偿策略,而且将原SFAC算法的速度适用范围由零速区拓宽至非零速区。该文对SFAC算法的原理以及导致非零速区位置估计误差的原因进行分析,并介绍ISFAC算法的实现过程。最后利用RT-Lab平台对传统SFAC算法与ISFAC算法的位置估计性能进行对比验证。 麦志勤 肖飞 刘计龙 张伟伟 连传强IF控制结合滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器复合控制策略 被引量:48 2018年 用于永磁同步电机低速区的高频信号注入无位置传感器控制算法会产生额外的损耗,而且算法数字运算量较大。针对这一问题,提出一种IF控制结合滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器复合控制策略。在电机低速区采用转速开环、电流闭环的IF控制策略,对IF控制使用的虚拟同步坐标系和转子同步坐标系相位关系进行分析。在电机中高速区采用基于滑模观测器的无位置传感器控制策略,在滑模观测器中采用正弦型切换函数,改善了滑模运动的抖振问题。通过合理设计过渡状态,实现了两种控制策略的平滑切换。在一台三相永磁同步电机上对所提复合控制策略进行了实验验证。 刘计龙 肖飞 麦志勤 高山 余锡文关键词:永磁同步电机 无位置传感器控制 滑模观测器 基于开关模态频率特征的船舶储能变流器故障在线检测方法 被引量:3 2022年 本文对船舶储能三电平BUCK-BOOST双向变流器IGBT开路故障检测方法进行研究。首先分析了三电平BUCK-BOOST双向变流器开路故障的电流响应及其特征,然后提出一种基于开关模态本征频率特征的变流器开路故障检测方法。该方法采用经验模态分解理论获取输入电流中固有的开关模态分量,通过希尔伯特变换得到开关模态频率并根据其变化特征对IGBT开路故障进行检测。最后,论文通过仿真与实验对该方法的可行性与有效性进行验证。研究结果表明,利用瞬时频率法可在开关周期(如0.1 ms)内有效检测变流器IGBT功率器件开路故障,具有速度快、准确率高、以及动态鲁棒性好等优点,可为变流器容错控制提供及时故障信息。 黄鹤 肖飞 杨国润 麦志勤关键词:在线故障检测 希尔伯特变换 基于双频陷波器的改进型高频脉振电压注入无位置传感器控制策略 被引量:29 2021年 传统高频脉振电压注入法采用基于带通滤波器与低通滤波器结合的策略,实现位置误差信号提取。但该策略的不足在于无法同时兼顾位置观测闭环的滤波精度与动态性能。为此,提出一种基于双频陷波器(dual frequency notch filter,DFNF)级联低通滤波器的改进型位置误差信号提取策略。该策略通过提高环路增益实现带宽扩展,再利用DFNF加强对二次注入谐波的抑制能力,使位置观测环同时具备高带宽与强滤波特性。首先,对位置观测等效闭环进行建模,并利用闭环传递函数幅频特性分析传统位置误差信号提取策略存在的问题;然后,对改进型位置误差信号提取策略的原理进行介绍,并对比2种位置误差信号提取策略的性能;最后,基于RT-LAB实验平台,对2种位置误差信号提取策略的位置辨识效果进行对比验证。 刘计龙 付康壮 麦志勤 肖飞 张伟伟关键词:无位置传感器控制 一种有源中点钳位五电平逆变器简化等效空间矢量调制策略 被引量:3 2022年 针对有源中点钳位五电平(active neutral-point-clamped five-level,ANPC-5L)逆变器传统空间矢量调制策略中存在的“计算复杂、无法避开寄生模态”等问题,提出一种实现简便且能够避开寄生模态的简化等效空间矢量调制(space vectorpulsewidthmodulation,SVPWM)策略。所提策略参照两电平SVPWM的载波实现方法生成马鞍形调制信号,经过简单计算后与载波信号比较,得到开关管驱动信号,输出期望的电压波形。一方面,通过优化开关模态切换图,避开因死区产生的寄生模态,改善逆变器输出谐波特性;另一方面,通过合理选择冗余模态,向调制信号注入零序电压,实现ANPC-5L逆变器悬浮电容电压和支撑电容中点电位的解耦控制。所提策略不会增加开关管的开关频率,因此不会产生额外的损耗,产生的共模电压较小,避免电磁干扰等问题。最后,仿真和实验结果验证所提策略的有效性。 刘计龙 李科峰 肖飞 麦志勤 付康壮 连传强关键词:空间矢量调制 永磁同步电机无位置传感器控制技术研究综述 被引量:233 2017年 永磁同步电机具有功率密度高、转矩惯量比大、动态响应速度快的优点,在大功率交流传动领域具有明显的优势。对永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,然而通常使用的光电编码器和旋转变压器等机械式位置传感器成本高、体积大、抗干扰能力差,限制了永磁同步电机的推广应用,无位置传感器控制技术是解决这一问题的重要途径。本文对永磁同步电机的无位置传感器控制技术进行了综述,从转子初始位置检测、低速与零速运行控制、中高速运行控制和全转速范围运行控制四个方面对永磁同步电机无位置传感器控制技术进行了深入阐述和对比分析。最后,对永磁同步电机无位置传感器控制技术的发展趋势进行了展望。 刘计龙 肖飞 沈洋 麦志勤 李超然关键词:永磁同步电机 无位置传感器 转子位置检测 高频信号注入 滑模观测器