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负载换流逆变器驱动电励磁同步电机无速度传感器模型预测控制方法
负载换流逆变器驱动电励磁同步电机无速度传感器模型预测控制方法
摘要
随着电力系统的迅速发展，电力负载需求不断增加，在电力输电和配电系统中，负载换流逆变器驱动电励磁同步电机广泛应用于电力系统中。然而，传统的控制方法对于电励磁同步电机的效果有限，需要使用速度传感器来获取电机的准确反馈信息。本论文提出了一种基于模型预测控制的方法，实现了电励磁同步电机的无速度传感器控制，提高了控制精度和系统性能。
1.引言
电励磁同步电机是一种准同步旋转负载，其性能受到电机的电流、电压和电励磁磁场的影响。控制电励磁同步电机需要准确获取电机的转速信息，并进行相应的控制策略。然而，传统的控制方法需要使用速度传感器来获取电机的准确转速，增加了系统成本和复杂性。因此，研究无速度传感器的电励磁同步电机控制方法对于提高系统性能和降低成本具有重要意义。
2.相关工作
在过去的几十年里，针对电励磁同步电机控制的研究工作主要集中在速度传感器的应用和控制方法的改进上。近年来，随着模型预测控制理论的发展，越来越多的研究开始关注无速度传感器的电励磁同步电机控制方法。其中，模型预测控制是一种建立电机模型并基于模型进行控制决策的方法，具有很好的控制性能和鲁棒性。
3.电励磁同步电机模型
建立电励磁同步电机的数学模型是实现无速度传感器控制的关键。电励磁同步电机模型包括电机的电流动态方程和电励磁磁场控制方程。通过建立电机模型，可以获取电流和磁场的准确信息，实现电机的控制。
4.无速度传感器模型预测控制策略
基于模型预测控制的无速度传感器控制策略主要包括模型建立、状态估计和优化控制三个步骤。首先，需要建立电机模型，并通过参数识别方法获得模型参数。然后，根据电机的工作状态和输入输出数据进行状态估计，获取电机的当前状态信息。最后，使用优化控制算法对电机进行控制，并实现速度和磁场的控制。
5.结果与讨论
通过仿真和实验验证，证明了无速度传感器模型预测控制方法在电励磁同步电机控制中的有效性和优越性。与传统方法相比，该方法在控制精度、系统稳定性和鲁棒性方面均有显著改进。
6.结论
本论文提出了一种负载换流逆变器驱动电励磁同步电机无速度传感器模型预测控制方法，并在仿真和实验验证中取得了良好的性能。该方法可以提高电励磁同步电机的控制精度和系统性能，降低系统成本和复杂性，在电力系统中具有广泛的应用前景。
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