一、转子电流定向无速度传感器双馈电机的矢量控制（论文文献综述）
马亮亮[1]（2021）在《无速度传感器的风电场低压穿越控制策略研究》文中指出当今世界随着人们对能源消耗的日益增加,同时由于煤、石油和天然气逐渐减少且不可再生,因此对于可再生的新能源的需求就大大增加。风能作为全球储存量最大的新能源之一,利用起来最为方便,且发展极为迅速,逐渐登上新能源舞台。当前对风能的利用主要是利用其发电,由于双馈感应电机（Double-Fed Induction Generation,DFIG）可以做到变速恒频的方式发电,大大增强了发电质量成为主流风力发电机。由于风力发电的大量使用,问题也就随之而来,对于风电场会出现电压跌落等故障,而要求双馈感应电机在风电场发生故障时能够不脱网运行以保证系统稳定,因此低压穿越（Low Voltage Ride Through,LVRT）控制应运而生。在电网电压发生跌落时,由于双馈感应电机的定子与电网直接相连,同时也会导致定子电压跌落,但是定子磁链不会突变,此时就会产生直流分量,这个直流分量会造成转子侧过电压、过电流以至于损坏转子侧变换器。在这种情况本文利用转子侧变换器励磁对双馈感应电机进行控制,再结合使用Crowbar保护电路,利用Crowbar保护电路的卸荷电阻对能量进行消耗来实现低压穿越控制。对于转子侧变换器本文采用无速度传感器控制,利用混合磁链观测器可以降低定子与转子电阻在发生故障时转子侧过电流和过电压造成的电阻变化对磁链衰减产生的影响,减缓磁链衰减过程影响低压穿越时间。利用自抗扰控制器对转子侧变换器进行解耦控制,用其抗干扰能力强稳定性高的特性对转子侧变换器进行控制,增强了系统在发生故障时的稳定性与鲁棒性,更好的实现双馈风电场低压穿越控制技术。通过本文研究,对双馈风电场在发生低压穿越故障时的双馈感应电机控制方式有了新的思路,特别是在原有的技术上,摒弃了双馈感应电机的有速度传感器控制方式,提出无速度传感器控制方式对双馈感应电机控制进行改进,增强了电机控制的稳定性,为后续对双馈感应电机控制提供基础和方向。
鲁敏[2]（2020）在《控制绕组电流定向的无刷双馈系统独立发电与虚拟同步运行研究》文中研究指明中国的可再生资源丰富,近年来可再生能源发电的装机容量持续快速增长。无刷双馈电机（Brushless Doubly-fed Induction Generator,BDFIG）由于其特殊的物理结构设计省去了电刷和滑环,非常适合在难以维护的恶劣环境下运行;且具有变速恒频运行能力,可作为风力发电机使用。然而无刷双馈电机的双定子结构使系统的数学模型更为复杂,对控制系统设计提出了更多的挑战。无刷双馈电机主要的控制方式是矢量控制,且在独立运行与并网运行时控制策略各不相同。在发电机独立运行时,控制目标是发电机端电压的幅值和频率,并网运行时,控制目标是发电机端送入电网的有功和无功电流。目前控制方案大都针对独立和并网运行分别展开设计,这增加了系统设计难度,导致系统结构复杂。针对上述问题,本文以无刷双馈电机的控制绕组电流定向为基础,对这一定向方式下的模型特性、独立运行时的定向准确性以及并网运行特性进行了深入的研究,具体内容包括:（1）讨论了无刷双馈发电系统在偏远地区风电场的应用潜力,指出无刷双馈发电系统具备独立运行与并网运行能力的必要性;针对目前独立运行设计与并网运行设计相对孤立的问题,提出了先以独立运行模式为基础设计控制系统,再在此基础上拓展并网运行功能的思路,以期降低系统的复杂度;（2）对独立运行的无刷双馈发电系统进行了建模。分析了在功率绕组、控制绕组与转子绕组坐标系建立模型的优缺点,进一步讨论了采用控制绕组电压、磁链及电流三个物理量进行定向时的模型特性。经过分析和比较,本文选择了控制绕组电流定向构建无刷双馈发电控制系统,并对该定向方式下的双环控制结构进行了分析和论述;（3）若要改善矢量控制的性能,需保证功率绕组电量坐标变换的准确性,该坐标变换涉及到无刷双馈电机的控制绕组坐标变换初相角和转子初相角,需用码盘测量;也涉及到两个定子的失配角,需要设计者或生产厂家提供。本文利用控制绕组电流定向后控制绕组q轴电流为0的特点,设计了坐标变换的自校正环节,无需码盘与失配角信息即可提高坐标变换的准确性,有效改善了矢量控制系统的控制性能;（4）为满足并网运行模式的要求,在控制绕组电流定向的结构下,提出了无刷双馈电机虚拟同步控制策略。该策略通过将控制绕组电流定向下的电机模型等价转化为同步机形式,以便于实现同步机行为的模拟;再依此生成控制绕组电流定向控制系统的参考值,从而在控制绕组电流定向下实现了具有同步机特性的并网运行。
袁鸿[3]（2019）在《双馈风力发电机的控制系统研究》文中提出自从进入21世纪,传统能源的枯竭以及其引起的环境问题已经成为了人类的关注点,但是人类对能源的需求日益增长,在此背景下,风能、光伏等新能源逐渐进入我们的生活。风能以其能量巨大且可以容易规模化开发的优点成了国内外专家学者的重点研究对象,并且现如今发展技术比较成熟。本文以双馈感应电机为研究对象,主要重点在于双馈风力发电控制系统的研究,先分析双馈感应电机的模型以及运行状态,其后分别对双馈风力发电系统的网侧与机侧功率变换器进行控制方案设计。在传统的网侧控制系统中,通过电压传感器采集电网电压,然后进行矢量控制,本文在原有的拓扑上,提出采用改进的虚拟磁链技术来代替电网电压传感器,将三相电网电压想象成三相同步电机,然后进行磁链运算得出相位角,最终将计算得出的电流分量带入控制环中。在传统的机侧控制系统中,通过转速传感器获得转速,而后带入控制环路,采用定子磁链定向的方法来实现机侧系统控制,在原有的控制原理上,提出并采用PI自适应控制策略实现控制系统的无速度传感器运行,将得出的转速值带入控制电路环路中。在理论分析的基础上,进而在MATLAB仿真软件上进行控制算法测试,分别搭建双馈风力发电的网侧与机侧系统模型。在网侧的仿真系统中,得出网侧直流母线上的电压稳定且运行在单位功率因数下。在机侧的仿真系统中,得出转速稳定且定子输出电流稳定。从仿真的结果中,可以得出网侧无电网电压传感器与机侧无速度传感器控制策略的可行性。最后在以DSP为控制器的实验平台上进行实验测试,通过直流电动机来模拟风速,通过观察直流母线上的电压与定子并网电流结果,验证了本文控制策略的正确性。
缪仲翠[4]（2018）在《感应电机无速度传感器分数阶滑模控制系统研究》文中研究指明感应电机因结构简单、运行可靠、价格低廉等优势已广泛应用在交通运输、工业制造等领域。对感应电机控制系统的研究与应用得到了广泛关注。基于磁场定向的感应电机矢量控制技术有良好的动、静态性能,无速度矢量控制更是简化了系统结构、降低了成本、提高了控制系统可靠性。感应电机是强耦合的非线性系统,电机参数变化、负载扰动等因素会影响其控制性能,因此,新型的无速度传感器感应电机控制成为当前研究热点。分数阶微积分具有控制灵活、对参数变化鲁棒性强等特点;滑模控制有响应快、对参数变化及扰动鲁棒性强、结构简单、易实现等特点。分数阶滑模控制结合了这两种控制的优点,进一步提高了传统滑模控制性能,成为滑模控制领域一个新的分支。本文通过对分数阶微积分、滑模控制、分数阶滑模控制理论的深入研究,提出了感应电机分数阶滑模磁链观测和转速估计方法,并设计了带负载观测的动态分数阶滑模速度控制器。最后将所设计的观测器和控制器应用到运行环境复杂、恶劣的矿用机车牵引电机控制中,有效地提高了系统控制性能及可靠性。本文主要研究内容包括:（1）在分析传统电流型和电压型转子磁链观测基础上,提出了基于速度关联函数的混合型磁链观测器,根据转速变化实现了电流型和电压型观测器之间的平滑切换,在全速范围有较好地观测精度。但混合型磁链观测属于开环观测,观测过程中需要确定转速切换值,这不仅会影响观测性能,而且在实际应用中通用性较差。为进一步研究,本文提出改进趋近律的分数阶滑模转子磁链观测器,并进行了稳定性证明。分数阶滑模观测不仅保证了系统的全局鲁棒性,还有效抑制了滑动模态中的抖振。仿真分析表明,基于改进趋近律的分数阶滑模磁链观测器明显抑制了滑动模态的抖振,提高了转子磁链观测精度,为高性能矢量控制和转速估计奠定了基础。（2）转速估计是实现电机无速度传感器矢量控制的核心部分。本文借助于分数阶滑模转子磁链观测进行了电机转速估计,实现了转子磁链定向的感应电机无速度传感器矢量控制。针对电机运行在不同工况进行了仿真分析,并实验验证了基于分数阶滑模观测器的无速度矢量控制的有效性。（3）速度控制器是影响感应电机无速度矢量控制系统性能的关键部分。整数阶PI控制的本质是线性控制,对控制系统参数变化适应性差。本文将分数阶微积分、分数阶滑模控制理论应用于感应电机无速度矢量控制系统的速度控制器中。设计了智能分数阶PIλ速度控制器,有效提高了系统的控制性能。为进一步提高系统控制性能和抗负载扰动性能,提出了带负载观测的动态分数阶滑模速度控制,在仿真实验中与整数阶积分滑模、分数阶积分滑模控制进行对比分析,表明带负载观测的动态分数阶滑模转速控制不仅输出转矩稳定,还有更好的动、静态性能和鲁棒性,并通过实验验证了动态分数阶滑模控制的可行性。（4）为了验证本研究课题的工程实用性,将本文研究内容应用到了矿用机车牵引电机控制中,实现矿用牵引电机无速度传感器矢量控制。并将分数阶PIλ和带负载观测的动态分数阶滑模控制策略分别应用到了矿用牵引电机的无速度矢量控制速度控制器中。通过仿真分析了矿用机车运行在不同工况下的性能,并通过实验验证了矿用牵引电机基于PIλ控制的无速度矢量控制的可行性。
韩天成[5]（2016）在《双馈电机双逆变器控制系统研究》文中研究说明随着电力传动和电力电子技术的不断发展,交流调速系统已取代直流调速系统成为工业生产和社会生活主要的传动方式。双馈电机作为一种特殊的异步电机,具有控制简单、调速范围宽、能量方便回馈等优点,应用在调速系统上具有巨大的潜力。本文在参阅了大量资料的基础上,研究了一种双馈电机双逆变器控制系统。该控制系统具有调速范围宽、定转子逆变器承担功率灵活可调、两逆变器互为备用,系统安全稳定性高等特点,适用于电动汽车等需要宽调速范围及高安全稳定性的场合。双馈电机为高阶、多变量、非线性系统,本文在研究双逆变器控制系统之前,首先对双馈电机的数学模型进行了详细的分析,并分别给出了双馈电机在两相同步旋转和静止坐标系下的数学模型。为减小双馈电机启动过程中的冲击电流,研究了基于定子磁链定向的转子初始位置角的观测方法,并推导了其表达式。深入分析了双馈电机双逆变器控制系统的原理。为实现定转子电流的独立控制和两逆变器功率的灵活可调,提出一种定转子逆变器双电流环控制策略;为进一步提高系统调速范围,进行了磁链控制器的设计。恒转矩控制时使系统在最大转矩电流比的状态下运行,恒功率控制时弱磁运行;为提高系统的安全可靠性,给出了双馈电机的单逆变器运行策略,使系统在发生单一逆变器故障时仍可稳定运行;研究了一种适用于双逆变器控制系统的转子初始位置角观测方法,有效减小了启动过程中的冲击电流;搭建了双逆变器系统的Matlab/Simulink仿真模型,对系统的宽调速范围、逆变器功率灵活可调、两逆变器互为备用等特性进行了验证,证明了策略的有效性。双馈电机的定转子侧电压电流均方便观测,为无速度传感器控制策略的设计提供了便利。本文比较了基于直接检测量的开环观测方案、基于定子电流的闭环控制方案和基于定子磁链的参考模型自适应速度观测方案优缺点,提出了基于定子磁链参考模型自适应的双逆变器无速度观测方案,并进行了其自适应律的推导。该方案能够对观测的转速误差进行修正,观测效果好,从而能够获得准确的速度信息,提高了调速系统的鲁棒性和可靠性。最后搭建了双馈电机双逆变器调速系统的实验平台,对上文所述的控制系统进行了验证。
郭磊磊[6]（2016）在《大功率永磁直驱风力发电系统驱动技术研究》文中提出近年来,在国家政策和能源危机的激励下,大功率风力发电技术发展的越来越快。其中,大功率永磁直驱风力发电系统因无齿轮箱、可靠性高、电网适应能力强等优点而成为主流机型。然而,大功率永磁直驱风力发电系统机侧变流器的控制技术,即永磁同步发电机的驱动控制技术,还存在诸多的问题,如无速度传感器控制、高性能转矩控制、低开关频率模型预测控制和点动与电动控制等。针对这些问题,本文开展了一系列的研究,并取得了一些创新性成果。首先,本文系统总结了永磁同步发电机的数学模型,并得到了一种基于有效反电动势的简化模型。基于该模型本文系统研究了永磁同步发电机的中高速无速度传感器控制技术,并提出了一种可提高转子位置角估计精度的全阶滑模观测器和全阶状态滑模观测器法,并与传统的二阶滑模观测器法进行了详细的对比研究。其次,针对永磁同步发电机的高性能转矩控制问题,本文提出了一种基于全阶滑模观测器的永磁同步发电机转矩闭环控制方法。该方法采用全阶滑模观测器实现定子磁链和转矩观测,不仅克服了发电机电感等参数非线性变化的影响,而且可以在无速度传感器控制模式下实现高精度的转矩观测,从而大大提高了转矩控制性能。第三,考虑到随着大功率风力发电系统开关频率的不断降低,基于矢量控制的永磁同步发电机的转矩控制性能不断恶化,本文提出了一种改进的永磁同步发电机模型预测直接转矩控制算法,以实现低开关频率下的高性能转矩控制。首先,该方法通过在静止坐标系上进行转矩预测控制,有效简化了转矩预测算法并提高了转矩预测精度。其次,该方法通过借助虚拟转矩的概念消除了权重因子的影响,从而进一步简化了系统设计过程,提高了转矩控制性能。第四,考虑到在大功率风力发电系统中,较大的共模电压会引起较大的发电机轴电流,进而会损坏发电机轴承并降低发电机的使用寿命等问题,本文提出了一种可降低开关频率的永磁同步发电机模型预测共模电压抑制方法。与现有的模型预测共模电压抑制方法相比,该方法实现简单、开关频率低,因此更适用于大功率风力发电系统。第五,针对永磁直驱风力发电系统在停机检修时需要发电机进行电动运行的问题,本文提出了一种永磁同步发电机低速无速度传感器点动与电动控制策略。该策略结合了永磁同步发电机的初始位置辨识算法、恒流变频启动控制方法和中高速的无速度传感器控制算法,实现了大功率风力发电机的宽速度范围无速度传感器控制,满足了风力发电系统停机检修需要拖动发电机的要求。最后,本文通过不同功率等级的实验研究和工程实践验证了所提控制策略的有效性。
刘海鹏[7]（2015）在《双馈电机无速度传感器控制转速辨识方法研究》文中研究指明随着交流传动技术的不断发展,双馈电机无速度传感器调速系统在一些高电压、大功率应用场合优势明显,具有快速动态响应、低谐波污染、高效能等特点,并且装置简单、可靠性好、变频器功率较小,对其进行详细研究具有重要的理论价值及实际指导意义。本文在查阅了大量文献书籍的基础上,将双馈电机控制系统发展现状以及无速度传感器控制现状进行了详细阐述,得到无速度传感器的优势:引入无速度传感器控制提高了双馈电机控制系统可靠性及环境适应性,扩大了双馈电机调速系统应用范围。在研究双馈电机无速度传感器控制系统之前,首先对电机数学模型进行了详细的阐述,给出双馈电机在三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的数学模型,详述了双馈电机的调速原理及各种运行状况,为后文的深入研究打下基础。在双馈电机数学模型基础上,对各种定向矢量做了对比,选取了相对较优的定子磁链定向方案,并通过理论分析,得到一个可以消除积分漂移的磁链观测器模型。然后推导了基于定子磁链定向的双馈电机矢量控制方程,并进行了仿真实验验证,证明了所提出的控制策略的有效性。最后,针对无速度传感器控制中电机转速观测,采用了基于定子磁链定向的模型参考自适应（MRAS）方法和基于转子高频信号注入的无速度传感器控制方法。前者基于电机的数学模型构建了电压参考模型和电流可变模型,基于Popov超稳定理论推导设计自适应律,并进行了仿真实验验证,在电机中、高速运行时具有很好的转速观测效果,取得了较好的动、静态性能。后者针对双馈电机在低速运行时转速观测而提出的,在转子侧注入高频信号,然后从定子侧提取包含转速信息的高频信号,经过解调后得到电机转速,并通过仿真实验验证了该方法的有效性。
李庙仙[8]（2014）在《基于无速度传感器控制的双馈风力发电系统研究》文中提出本文以无速度传感器双馈风力发电系统为研究对象,深入研究了转子磁链观测、转速辨识、定子电阻辨识、系统稳定性等关键技术,设计了基于定子磁链定向的双馈风力发电系统,并通过仿真验证其正确性和可行性。首先,深入分析了双馈风力发电系统的组成及工作原理。根据电机学原理,建立了在αβ坐标系和dq坐标系下的双馈电机数学模型和PWM变流器数学模型,为电机转速观测和系统矢量控制奠定了理论基础。然后,对比分析了三种速度观测方案：①基于电机模型的开环速度观测方案,但其实现简单,观测精度依赖于电机参数且无自我校正能力；②基于定子电流的闭环速度观测方案,其观测精度得到改善,但需判断电机运行状态,增加设计难度；③基于定子磁链的模型参考自适应（Model Reference Adaptive System, MRAS）的闭环速度观测方案。通过改进转子电压模型,建立速度观测器,并对定子电阻进行在线识别,保证了转速观测精度,避免了转子电压积分漂移。基于MRAS的优越性,本文采用该方法。最后,分析了基于MRAS的无速度传感器双馈风力发电系统控制方案：对整流级进行控制来产生稳定可靠的中间直流电压,实现整流级与逆变级解耦；逆变级采用定子磁场定向的矢量控制,电流环采用自适应谐振前馈控制。仿真结果证实,采用基于MRAS观测器的无速度传感器双馈风力发电系统,在转速改变和系统并网的情况下,具有良好的抗干扰能力和动静态响应特性。
朱云国[9]（2014）在《无刷双馈风力发电机无速度传感器控制的研究》文中研究指明风力发电作为具有较大潜能的可再生能源开发形式,近年来得到了越来越广泛的研究,其中双馈型变速恒频（VSCF）风力发电技术以其独特的优势得到了较快的发展。目前在变速恒频风力发电系统中广泛应用的交流励磁双馈发电机多为由金属和石墨复合的有刷结构,电刷和滑环之间长期保持适度润滑很困难。另外,电刷的运行过程中会产生磨屑,需要定期清理。这种复合材料对湿度非常敏感,相对湿度低于15%或高于85%,易于导致磨损不均。有刷双馈风力发电机的滑环和电刷甚至需要每年更换一次。海上风电场因湿度大,维修需要的时间相对较长,费用约为陆上的两倍,这为海上风电场应用有刷双馈电机带来了挑战。而无刷双馈发电机省去电刷和滑环结构,其维护方便,性能更加可靠,尤其适用于环境更加恶劣的海上风电场。目前无刷双馈发电机已经一些研究,但针对其无速度传感器控制的研究相对较少,本文就无刷双馈风力发电机进行的主要研究工作可概括如下：1、由于转子结构决定无刷双馈发电机的性能,绕线转子实现了低谐波磁动势,导体利用率高,具有更好的实用性。本文采用变极法绕线式转子结构的无刷双馈发电机为研究对象,阐述了无刷双馈发电机的运行机理,分析了无刷双馈发电机在亚同步速、同步速和超同步速不同工作区间的能量转换关系。为了减少求解变量,更好地探讨无刷双馈发电机的控制规律,在三相静止坐标系的数学模型基础上,将功率侧与控制侧均相对于以转子速旋转的两相坐标系静止,建立了转子速坐标系下的数学模型。由于控制绕组直接与机侧变换器连接,为了实现矢量控制,将功率侧和控制侧分别与其本身的旋转磁场同步,建立了双同步速两相旋转坐标系数学模型。2、安装测速编码器会增加硬件维护,使电机轴向上体积增大,并且安装时存在同心度的问题。同时,风力发电系统中控制子系统放在塔架底部,通常需要超过100m长的传输线,光电编码器工作易受高温、高湿环境的影响,降低了系统工作的可靠性。为了克服安装测速编码器不良影响,使系统更能适用于恶劣的风场环境,针对无刷双馈发电机内部有两个定子绕组和一个转子绕组复杂的电磁关系,以双同步速两相旋转坐标系作为参考坐标系,提出了一种使用于无刷双馈发电机的模型参考自适应的速度估计方法。通过观测旋转坐标系下的无刷双馈发电机的功率绕组定子磁链,克服了传统的磁链观测采用静止坐标系建立参考模型时存在纯积分计算带来的积分初值以及直流偏移的不足,实现了转速的估计。3、针对无刷双馈发电机是一个多阶非线性的复杂系统,传统模型参考自适应速度估计时比例、积分参数固定,不能使控制系统性能保持在最佳范围,提出了模糊PI模型参考自适应速度估计方法。对无刷双馈发电机功率绕组定子侧有功电流以及比例、积分参数等影响估算速度性能的因素,在小信号模型中进行了分析。模糊PI模型参考自适应速度估计方法在发电机的不同工况时调节比例、积分参数,使无速度传感器控制系统在转速估计的过程中对速度变化的跟随性和转矩电流变化的抗干扰性都得到提高,改善了系统的动态响应。利用Matlab/Simulink软件进行仿真研究,对比分析了模糊PI无速度传感器控制与常规PI无速度传感器控制的控制性能,验证了所提出转速估计方法的可行性和有效性。4、背靠背变流器系统中的直流侧电容与系统中的其他原件相比寿命要短几个数量级,为了减小变换器中的电容容量并且稳定直流侧的电压,提出了双向变换器内模-前馈复合控制方案设计。首先阐述了无刷双馈型发电机的背靠背变流器中的网侧变流器的控制原理,并就独立控制方案设计了电容的容量。然后在相同的直流侧电压波动的条件下,为了进一步减少直流侧的电容容量,将机侧的功率变化量通过前馈引入网侧变换器,并且利用内模控制来减小延迟,加快对给定量的跟随。分析了该方案能在相同的电容容量的情况下减小电压的波动,验证了所提出的复合控制方案的可行性。5、在理论研究的基础上,以两片DSP为控制核心搭建了背靠背变流器,组成了5KW无刷双馈风力发电机变速恒频矢量控制系统的实验平台。采用普通交流异步电动机作为原动机来拖动实验用的无刷双馈发电机,实现了无刷双馈风力发电机系统的变速恒频控制,验证了无刷双馈发电机的有功功率和无功功率的解耦控制。对所提的模糊PI模型参考自适应无速度传感器控制方案进行了速度的跟踪和抗扰动实验,并与普通PI模型参考自适应无速度传感器控制方案进行了对比,实验验证了所提出控制方案的正确性和可行性。最后在相同直流侧电容容量的情况下,验证了内模与功率前馈复合控制对抑制直流侧的电压波动的优越性。
郝欣[10]（2013）在《双馈式风力发电系统无速度传感器控制策略研究》文中认为随着社会经济的高速发展,能源和环境问题已成为当今世界各国面临的重大问题。开发新能源和发展可再生能源已成为了人类社会的共识,而风能作为一种清洁的可再生能源也越来越受到重视。本文以安徽省“十五”科技攻关项目和国家“十一五”科技支撑项目为依托,选择双馈型风力发电系统为研究对象,进行了从理论到实践、从仿真到实验的全面、深入研究。双馈电机的控制需要精确的转子速度和位置信号,传统的双馈调速风力发电机大多采用带速度位置编码器（码盘）的定子电压定向的矢量控制技术,但是速度传感器的存在增加了成本,降低了系统可靠性,给系统维护带来了诸多不便。因此,本文的研究工作主要围绕双馈风力发电系统无速度传感器控制展开。本文首先详细分析了双馈风力发电系统基本构成和运行原理,在此基础上对国内外现有的无速度传感器控制方法进行了介绍和分析,指出现有控制策略的优缺点。特别是双馈电机（DFIG）在实际风场运行时,需要在发电和电动两种状态、四个象限下运行,而现有对双馈电机的很多无速度传感器控制算法都是针对发电状态下进行研究,在电动状态下不能使用。本文提出的参考模型自适应的算法有效解决了以上问题,并通过理论分析、仿真和实验得到了验证。本文的主要研究工作和创新点可以总结如下：（1）简要介绍了我国风能资源的分布、国内外风力发展的概况和世界风电装机容量情况。列举了现有风力发电机组的几种主要类型,并分析了风力发电今后的发展的趋势。介绍了风力发电系统和风场运行的几种重要控制技术,如偏航变桨技术、无速度传感器技术和低电压穿越技术。（2）分析了双馈电机（DFIG）的工作原理、等效电路和双馈风力发电系统的优势。根据兆瓦级双馈风力发电机系统的控制方法,将其运行情况分为启动状态、最大功率跟踪状态、额定功率状态（恒功率控制）和停机状态,对每种状态做了简单介绍。基于双馈风力发电系统现场的几种运行状态,介绍了双馈风机的控制时序。对现有的双馈电机无速度传感器控制方法做了分析。（3）分别在三相静止A-B-C坐标系、两相静止α-β坐标系和两相旋转d-q坐标系下,对兆瓦级双馈风力发电系统中的双馈电机（DFIG）和变流器进行数学建模。分析了双馈风电系统中能量的流动关系,详细介绍了风机在四种运行工况下的功率流向和转换关系。介绍了目前风电系统中常见变流器的矢量控制方法并对基于定子电压和定子磁链的两种风机变流器的矢量控制方法进行了详细说明。（4）设计并搭建了110KW的双馈风力发电机模型对拖平台。实验平台由一台变频器控制的异步电机和一台双PWM变流器控制的双馈电机组成。双馈电机的控制系统由三部分组成：网侧控制器、机侧控制器和上位PC机。对实验平台的软硬件结构做了介绍,并对平台中的关键参数进行设计。（5）对双馈风力发电机的无速度传感器控制方法进行了研究：指出了传统编码器的缺点,分析了国内外现有的无速度传感器的控制方法的优缺点。对基于双馈电机定子电压或者电流的无速度传感器控制方法提出了改进,使之能适用于风场的实际运行。提出两种参考模型自适应的无速度传感器控制方法,并采用不同的控制理论方法证明了其可行性和稳定性。该控制方法实现简单,辨识准确,而且能够适用于双馈风机的各种运行状态,实现了双馈风力发电系统无速度传感器控制的关键技术要求。仿真和实验验证了算法的稳定性。
二、转子电流定向无速度传感器双馈电机的矢量控制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、转子电流定向无速度传感器双馈电机的矢量控制（论文提纲范文）
（1）无速度传感器的风电场低压穿越控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外风力发电技术研究现状 |
| 1.2.1 国外风力发电技术 |
| 1.2.2 国内风力发电技术 |
| 1.3 双馈风电场低压穿越研究现状 |
| 1.4 无速度传感器控制研究现状 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 双馈风电场控制系统设计 |
| 2.1 双馈感应电机的结构及其工作原理 |
| 2.2 风力机数学模型 |
| 2.3 双馈感应电机的数学模型 |
| 2.3.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.3.2 同步旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.4 双PWM变换器的建模与控制 |
| 2.4.1 网侧变换器的数学模型及其控制方式 |
| 2.4.2 转子侧变换器的数学模型及其控制方式 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 无速度传感器的低压穿越控制系统设计 |
| 3.1 低压穿越故障分析 |
| 3.2 磁链观测器设计 |
| 3.2.1 电压型磁链观测器 |
| 3.2.2 电流型磁链观测器 |
| 3.2.3 混合型磁链观测器 |
| 3.3 自抗扰控制器设计 |
| 3.3.1 自抗扰控制器的基本结构 |
| 3.3.2 双馈感应电机自抗扰控制器的设计 |
| 3.4 Crowbar保护电路设计 |
| 3.4.1 Crowbar保护电路拓扑结构 |
| 3.4.2 Crowbar保护电路阻值的计算 |
| 3.4.3 Crowbar保护电路触发要求 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双馈风电场控制策略仿真验证 |
| 4.1 双馈风电场仿真模型搭建 |
| 4.2 双馈风电场故障中度跌落仿真验证 |
| 4.3 双馈风电场故障深度跌落仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验与结果验证 |
| 5.1 系统设计方案 |
| 5.2 硬件电路设计 |
| 5.2.1 双PWM变换器主电路 |
| 5.2.2 驱动电路 |
| 5.2.3 交流电压检测电路 |
| 5.2.4 交流电流检测电路 |
| 5.2.5 直流电压检测电路 |
| 5.2.6 辅助电源电路 |
| 5.3 软件设计 |
| 5.4 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（2）控制绕组电流定向的无刷双馈系统独立发电与虚拟同步运行研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 变速恒频发电概述 |
| 1.2.1 风力发电系统概述 |
| 1.2.2 变速恒频发电机组概述 |
| 1.3 无刷双馈发电系统控制策略概述 |
| 1.3.1 无刷双馈发电系统独立运行控制策略 |
| 1.3.2 无刷双馈电机并网及虚拟同步控制策略 |
| 1.3.3 无刷双馈电机无速度传感器应用概述 |
| 1.4 全文安排 |
| 2 无刷双馈电机数学建模与矢量控制策略分析 |
| 2.1 无刷双馈电机工作原理与三相数学模型 |
| 2.1.1 无刷双馈电机的工作原理 |
| 2.1.2 无刷双馈电机三相数学模型 |
| 2.2 统一DQ坐标系统下的无刷双馈电机数学模型 |
| 2.2.1 任意速统一坐标系数学模型 |
| 2.2.2 统一同步坐标系数学模型 |
| 2.3 无刷双馈电机矢量控制策略分析与比较 |
| 2.3.1 无刷双馈电机独立运行矢量控制策略 |
| 2.3.2 无刷双馈电机并网运行矢量控制策略 |
| 2.3.3 存在问题与解决思路 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于控制绕组电流定向的无刷双馈电机独立运行研究 |
| 3.1 无刷双馈电机矢量模型 |
| 3.2 无刷双馈电机单环控制结构分析 |
| 3.2.1 控制绕组磁链定向 |
| 3.2.2 控制绕组电压定向 |
| 3.2.3 控制绕组电流定向 |
| 3.3 无刷双馈电机双环控制结构分析 |
| 3.3.1 控制绕组磁链定向 |
| 3.3.2 控制绕组电压定向 |
| 3.3.3 控制绕组电流定向 |
| 3.3.4 双环控制小结 |
| 3.3.5 控制器设计分析 |
| 3.4 控制绕组电流定向的无刷双馈电机控制系统实验验证 |
| 3.4.1 实验台架 |
| 3.4.2 实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于控制绕组电流定向的坐标变换自校正技术研究 |
| 4.1 坐标变换对功率绕组电压控制的影响分析 |
| 4.2 坐标变换自校正环节设计 |
| 4.2.1 坐标变换初始角Θ_(10)概述 |
| 4.2.2 控制绕组电流q轴分量i_(2q)估计 |
| 4.2.3 自校正调节方向分析 |
| 4.3 自校正环节的稳定性分析 |
| 4.3.1 自校正环节小信号分析 |
| 4.4 带自校正环节的无刷双馈电机独立运行验证 |
| 4.4.1 仿真验证 |
| 4.4.2 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于控制绕组电流定向的虚拟同步控制 |
| 5.1 同步电机模型概述 |
| 5.2 无刷双馈电机的等价模型及虚拟同步控制策略 |
| 5.2.1 无刷双馈电机等效模型与类比 |
| 5.2.2 无刷双馈电机虚拟同步控制的实现 |
| 5.2.3 无刷双馈电机虚拟同步控制实验验证 |
| 5.3 虚拟同步控制下电网对称故障电流补偿策略 |
| 5.3.1 电网对称故障概述 |
| 5.3.2 基于虚拟同步控制的无刷双馈电机暂态特性 |
| 5.3.3 无刷双馈电机控制绕组电流补偿控制策略 |
| 5.3.4 仿真验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结 |
| 6.1 本文的创新点 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 实验平台结构图 |
| 附录B 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录C 攻读博士学位期间立项与参与的课题 |
（3）双馈风力发电机的控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 风力发电的国内外现状 |
| 1.2.1 国外风力发电资源开发概况 |
| 1.2.2 国内风力发电资源开发概况 |
| 1.3 风力发电的机组的种类与区别 |
| 1.4 DFIG控制策略的研究现状 |
| 1.5 本文内容 |
| 第二章 双馈风力发电机的数学模型 |
| 2.1 风力机模型特征 |
| 2.2 双馈风力发电机的工作原理 |
| 2.3 数学模型的建立 |
| 2.3.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.3.2 坐标变换 |
| 2.3.3 二相旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.4 SVPWM的调制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 网侧控制系统设计 |
| 3.1 网侧数学模型 |
| 3.1.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 3.1.2 二相旋转坐标系下的数学模型 |
| 3.2 基于电网电压定向的网侧控制设计 |
| 3.3 无电网电压传感器控制技术原理 |
| 3.3.1 无电网电压传感器技术的引入 |
| 3.3.2 虚拟电网磁链的概述 |
| 3.4 无电网电压传感器控制系统设计 |
| 3.4.1 传统虚拟电网磁链观测器 |
| 3.4.2 改进型虚拟电网磁链观测器 |
| 3.4.3 无电网电压传感器控制策略设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 机侧控制系统设计 |
| 4.1 基于定子磁链定向的矢量控制 |
| 4.2 无速度传感器技术的概述 |
| 4.2.1 无速度传感器技术的引入 |
| 4.2.2 无速度传感器控制技术分析 |
| 4.3 无速度传感器控制技术的设计 |
| 4.3.1 PI自适应原理 |
| 4.3.2 基于PI自适应的无速度传感器设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统仿真 |
| 5.1 网侧控制系统图仿真 |
| 5.1.1 网侧控制系统模型 |
| 5.1.2 网侧波形 |
| 5.2 机侧控制系统图仿真 |
| 5.2.1 机侧控制系统模型 |
| 5.2.2 机侧波形 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 实验验证 |
| 6.1 双馈风力发电机组平台总体介绍 |
| 6.2 硬件选型 |
| 6.2.1 控制芯片 |
| 6.2.2 检测电路设计 |
| 6.2.3 直流伺服控制器 |
| 6.4 软件实现 |
| 6.4.1 SVPWM的软件实现 |
| 6.4.2 系统主程序 |
| 6.4.3 系统中断子程序 |
| 6.5 实验结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 展望与总结 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 进一步工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者攻读硕士期间发表的文章 |
（4）感应电机无速度传感器分数阶滑模控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究课题的背景及意义 |
| 1.2 研究课题的国内外现状 |
| 1.2.1 感应电机控制方式 |
| 1.2.2 感应电机控制策略 |
| 1.2.3 感应电机磁链观测和转速估计 |
| 1.3 FOSMC研究现状 |
| 1.3.1 分数阶微积分理论 |
| 1.3.2 分数阶滑模控制理论 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 感应电机矢量控制与分数阶滑模控制相关理论 |
| 2.1 感应电机动态数学模型 |
| 2.1.1 感应电机ABC坐标系中的数学模型 |
| 2.1.2 感应电机两相坐标系中的数学模型 |
| 2.1.3 感应电机矢量控制 |
| 2.2 分数阶微积分相关理论 |
| 2.2.1 分数阶微积分定义及性质 |
| 2.2.2 分数阶微积分数值算法 |
| 2.2.3 PI~λD~μ控制器性能分析 |
| 2.3 分数阶滑模控制相关理论 |
| 2.3.1 传统滑模变结构控制 |
| 2.3.2 分数阶滑模控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于FOSMO的感应电机转子磁链观测 |
| 3.1 电流-电压混合型转子磁链观测 |
| 3.1.1 电流型观测与电压型观测 |
| 3.1.2 电流-电压混合型观测 |
| 3.1.3 仿真分析 |
| 3.2 FOSMO转子磁链观测 |
| 3.2.1 FOSMO滑模面设计 |
| 3.2.2 FOSMO控制律设计 |
| 3.2.3 趋近律改进 |
| 3.2.4 仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于FOSMO的感应电机无速度矢量控制 |
| 4.1 转子磁场定向的无速度矢量控制 |
| 4.1.1 转速估计 |
| 4.1.2 仿真分析 |
| 4.2 实验研究及结果 |
| 4.2.1 实验平台介绍 |
| 4.2.2 实验方案及步骤 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 感应电机DFOSMC控制 |
| 5.1 IPI~λ控制 |
| 5.1.1 IPI~λ设计 |
| 5.1.2 仿真分析 |
| 5.2 DFOSMC控制 |
| 5.2.1 DFOSMC滑模面设计 |
| 5.2.2 DFOSMC控制律设计 |
| 5.2.3 稳定性证明及分析 |
| 5.2.4 负载观测器设计 |
| 5.3 仿真及实验研究 |
| 5.3.1 仿真分析 |
| 5.3.2 实验研究及结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 无速度传感器矢量控制在矿用牵引电机控制中的应用 |
| 6.1 矿用牵引电机运行环境及控制需求 |
| 6.1.1 运行环境及现状 |
| 6.1.2 负载特点及分析 |
| 6.2 矿用牵引电机无速度传感器矢量控制应用 |
| 6.2.1 分数阶PI~λ速度控制器 |
| 6.2.2 带负载观测的DFOSMC速度控制器 |
| 6.3 实验研究及结果 |
| 6.3.1 实验系统介绍 |
| 6.3.2 实验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 1.发表研究论文 |
| 2.完成科研项目 |
（5）双馈电机双逆变器控制系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 交流调速系统研究概况 |
| 1.3 双馈电机调速系统研究概况 |
| 1.4 双馈电机无速度传感器控制研究概况 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 双馈电机的数学模型及转子初始位置角观测 |
| 2.1 双馈电机的数学模型 |
| 2.2 坐标变换与两相坐标系下的数学模型 |
| 2.3 双馈电机定子磁链定向与转子初始位置角观测 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 双馈电机双逆变器控制系统 |
| 3.1 双馈电机控制的基本原理 |
| 3.2 双逆变器控制策略 |
| 3.3 双馈电机的单逆变器运行策略 |
| 3.4 双逆变器控制转子初始位置角观测 |
| 3.5 双逆变器控制系统的优势 |
| 3.6 双逆变器系统仿真分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 双逆变器系统无速度传感器控制研究 |
| 4.1 基于双馈电机直接检测量的开环观测方案 |
| 4.2 基于定子电流的闭环观测方案 |
| 4.3 基于模型参考自适应系统MRAS的闭环观测方案 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验验证 |
| 5.1 实验平台组成 |
| 5.2 实验波形分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）大功率永磁直驱风力发电系统驱动技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景 |
| 1.1.1 风力发电国内外发展趋势 |
| 1.1.2 风力发电主流机型介绍 |
| 1.1.3 永磁直驱型风力发电系统的主要拓扑结构 |
| 1.2 选题的研究意义和现状 |
| 1.2.1 大功率永磁直驱风力发电系统的研究意义 |
| 1.2.2 大功率PMSG无速度传感器控制的研究意义和现状 |
| 1.2.3 大功率PMSG高性能转矩控制的研究意义和现状 |
| 1.2.4 大功率PMSG模型预测控制技术的研究意义和现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 基于滑模观测器的PMSG无速度传感器控制 |
| 2.1 PMSG的数学模型 |
| 2.1.1 传统的PMSG数学模型 |
| 2.1.2 基于扩展反电动势的PMSG数学模型 |
| 2.1.3 基于有效磁链的PMSG数学模型 |
| 2.2 二阶滑模观测器算法研究 |
| 2.2.1 第一类二阶滑模观测器 |
| 2.2.2 第二类二阶滑模观测器 |
| 2.2.3 二阶滑模观测器特性分析 |
| 2.2.4 仿真研究 |
| 2.3 超螺旋滑模观测器算法研究 |
| 2.3.1 超螺旋滑模观测器的建立与稳定性分析 |
| 2.3.2 超螺旋滑模观测器特性分析 |
| 2.3.3 仿真研究 |
| 2.4 全阶滑模观测器算法研究 |
| 2.4.1 全阶滑模观测器的建立与稳定性分析 |
| 2.4.2 锁相环的设计 |
| 2.4.3 AEMF估计值的滑模噪声分析 |
| 2.4.4 估计的转子位置角度和转速的耦合性分析 |
| 2.4.5 参数灵敏性分析 |
| 2.4.6 仿真研究 |
| 2.5 全阶状态滑模观测器算法研究 |
| 2.5.1 全阶状态滑模观测器的建立与稳定性分析 |
| 2.5.2 全阶状态滑模观测器的特性分析 |
| 2.5.3 仿真研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于矢量控制的PMSG高性能转矩观测与控制方法 |
| 3.1 常用的开环定子磁链和转矩观测方法 |
| 3.1.1 低通滤波器的方法 |
| 3.1.2 高通滤波器的方法 |
| 3.1.3 带通滤波器的方法 |
| 3.2 基于最小阶状态观测器的定子磁链和转矩观测方法 |
| 3.2.1 最小阶状态观测器的设计 |
| 3.2.2 定子磁链和转矩的观测方法设计 |
| 3.2.3 参数灵敏性分析 |
| 3.2.4 仿真研究 |
| 3.3 基于SOSMO的定子磁链和转矩观测方法 |
| 3.3.1 定子磁链和转矩观测方法的设计 |
| 3.3.2 参数灵敏性分析 |
| 3.3.3 仿真研究 |
| 3.4 基于FOSMO的定子磁链和转矩观测方法 |
| 3.4.1 定子磁链和转矩观测方法的设计 |
| 3.4.2 参数灵敏性分析 |
| 3.4.3 仿真研究 |
| 3.5 无速度传感器高精度转矩闭环控制系统设计 |
| 3.5.1 转矩控制方法 |
| 3.5.2 仿真研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于模型预测控制的PMSG高性能转矩控制方法 |
| 4.1 传统的PMSG MP-DTC方法 |
| 4.1.1 定子电流预测 |
| 4.1.2 定子磁链指令设定 |
| 4.1.3 电压矢量选择 |
| 4.1.4 延时补偿 |
| 4.1.5 定子磁链和转矩预测 |
| 4.1.6 目标函数最小化 |
| 4.2 改进的PMSG无权重因子MP-DTC方法 |
| 4.2.1 定子电流预测 |
| 4.2.2 定子磁链和转矩预测 |
| 4.2.3 无权重因子目标函数设计 |
| 4.3 仿真研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于模型预测控制的PMSG共模电压抑制方法 |
| 5.1 风电变流器共模电压的基本定义 |
| 5.2 传统的模型预测共模电压抑制方法 |
| 5.2.1 六矢量法和三矢量法原理 |
| 5.2.2 仿真研究 |
| 5.2.3 三矢量法分析 |
| 5.3 改进的模型预测共模电压抑制方法 |
| 5.3.1 四矢量法原理 |
| 5.3.2 仿真研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 PMSG的点动及电动控制方法 |
| 6.1 初始位置辨识方法 |
| 6.2 开环IF控制方法 |
| 6.3 平滑切换方法 |
| 6.4 仿真研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 实验研究与工程实践 |
| 7.1 实验平台介绍 |
| 7.1.1 15kW异步电机与11kW PMSG对拖实验平台 |
| 7.1.2 110kW PMSG与130kW异步电机对拖实验平台 |
| 7.1.3 2MW电励磁同步发电机与异步电机对拖实验平台 |
| 7.2 110kW对拖实验平台的满载测试 |
| 7.2.1 系统测试方案 |
| 7.2.2 实验结果 |
| 7.3 PMSG中高速无速度传感器控制的实验研究 |
| 7.3.1 开机收敛特性实验研究 |
| 7.3.2 滑模抖振抑制特性实验研究 |
| 7.3.3 稳态和动态特性实验研究 |
| 7.3.4 估计的转子位置角度和转速的耦合性实验研究 |
| 7.4 PMSG高性能转矩控制的实验研究 |
| 7.4.1 基于最小阶状态观测器的转矩闭环控制实验研究 |
| 7.4.2 基于SOSMO的转矩闭环控制实验研究 |
| 7.4.3 基于FOSMO的转矩闭环控制实验研究 |
| 7.5 PMSG模型预测控制技术的实验研究 |
| 7.5.1 模型预测直接转矩控制方法的实验研究 |
| 7.5.2 模型预测共模电压抑制方法的实验研究 |
| 7.6 PMSG点动及电动控制的实验研究 |
| 7.6.1 静止状态下转子初始位置角辨识的实验研究 |
| 7.6.2 IF启动控制的实验研究 |
| 7.6.3 切换控制的实验研究 |
| 7.7 5MW中压大功率PMSG对拖实验平台的工程实践 |
| 7.7.1 系统控制方案 |
| 7.7.2 工程实践结果 |
| 7.8 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 论文工作的总结 |
| 8.2 论文工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（7）双馈电机无速度传感器控制转速辨识方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 双馈电机控制系统发展概况 |
| 1.3 无速度传感器控制现状 |
| 1.4 无速度传感器控制研究方向 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 双馈电机的数学模型及调速原理 |
| 2.1 双馈电机的数学模型 |
| 2.2 双馈电机调速原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 双馈电机定子磁链定向矢量控制 |
| 3.1 定向矢量的选择 |
| 3.2 双馈电机定子磁链定向 |
| 3.3 转子初始位置角观测 |
| 3.4 定子磁链观测器 |
| 3.5 矢量控制 |
| 3.6 双馈电机定子磁链定向矢量控制仿真实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 双馈电机无速度传感器控制研究 |
| 4.1 基于模型参考自适应无速度传感器控制 |
| 4.2 基于转子高频电压注入法的无速度传感器控制 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于无速度传感器控制的双馈风力发电系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外风力发电现状及趋势 |
| 1.2.1 世界风力发电现状 |
| 1.2.2 我国风电现状 |
| 1.2.3 风电的未来 |
| 1.3 无速度传感器控制的双馈风力发电系统的特点及研究现状 |
| 1.3.1 无速度传感器控制技术实际意义 |
| 1.3.2 无速度传感器控制技术研究现状与未来发展趋势 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 双馈风力发电系统基本原理及数学建模 |
| 2.1 双馈风力发电并网系统 |
| 2.2 模拟风机 |
| 2.2.1 直流模拟风力机特性 |
| 2.2.2 他力直流模拟风机运行机理及其控制策略分析 |
| 2.2.3 直流模拟风机最大功率点跟踪控制 |
| 2.3 双馈发电机的数学模型 |
| 2.3.1 三相坐标系下的数学模型 |
| 2.3.2 两相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.3.3 两相旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.4 背靠背PWM变流器的数学模型 |
| 2.4.1 三相静止坐标系下的PWM变流器数学模型 |
| 2.4.2 两相旋转坐标系下的PWM变流器数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 无速度传感器双馈风力发电系统位置检测与速度辨识 |
| 3.1 基于电机模型的转子开环速度观测方案 |
| 3.1.1 开环速度观测的基本原理分析 |
| 3.1.2 开环速度观测的转速定量估算方案 |
| 3.2 闭环速度观测方案 |
| 3.2.1 基于定子电流的闭环速度观测方案 |
| 3.2.2 基于MRAS的转速观测方案 |
| 3.2.3 定子电阻在线辨识 |
| 3.3 仿真波形分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 无速度传感器双馈风力发电系统原理及其控制 |
| 4.1 双馈风力发电主电路运行原理及其工作状态 |
| 4.2 无速度传感器双馈风力发电系统控制策略分析 |
| 4.2.0 整流级控制策略 |
| 4.2.1 基于定子磁链定向的逆变级控制策略 |
| 4.2.2 基于自适应谐振控制器的逆变级前馈控制策略 |
| 4.3 系统仿真 |
| 4.3.1 改变转速时系统仿真与分析 |
| 4.3.2 并网时系统仿真与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（9）无刷双馈风力发电机无速度传感器控制的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究BDFG的背景和意义 |
| 1.1.1 发展风力发电产业的意义和必要性 |
| 1.1.2 风力发电系统的几种变速恒频控制方案 |
| 1.2 无刷双馈电机的发展与研究状况 |
| 1.2.1 无刷双馈电机本体的发展过程 |
| 1.2.2 无刷双馈电机的建模和控制方法的国内外研究现状 |
| 1.2.3 BDFG存在的问题 |
| 1.3 课题的主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 课题研究的内容 |
| 1.3.2 本课题创新点 |
| 第二章 无刷双馈发电机的数学建模 |
| 2.1 BDFG的转子结构 |
| 2.2 无刷双馈电机运行探讨 |
| 2.2.1 转子绕组反相序连接 |
| 2.2.2 转子绕组同相序连接 |
| 2.3 无刷双馈发电机变速恒频发电 |
| 2.4 无刷双馈风力发电机的能量变换关系分析 |
| 2.4.1 异步电机的转差率 |
| 2.4.2 定义无刷双馈电机的转差率 |
| 2.4.3 BDFG不同工作区间的功率分析 |
| 2.5 BDFG的几种动态数学模型 |
| 2.5.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.5.2 转子速两相旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.5.3 双同步速两相旋转坐标系下的模型 |
| 2.5.4 功率绕组两相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.5.5 不同坐标系下的数学模型对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于模型参考自适应无速度传感器矢量控制策略研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 BDFG双同步速磁场定向控制策略 |
| 3.2.1 BDFG双同步速功率绕组定子磁场定向控制 |
| 3.2.2 BDFG空载并网控制 |
| 3.2.3 BDFG双同步速功率绕组定子磁场定向并网发电控制 |
| 3.3 BDFG无速度传感器控制 |
| 3.3.1 BDFG速度估计方法 |
| 3.3.2 BDFG无速度传感器并网前空载励磁控制 |
| 3.3.3 基于MRAS的静止坐标系下无速度传感器控制 |
| 3.3.4 BDFG在双同步速旋转坐标系下的MRAS无速度传感器控制 |
| 3.4 基于模糊PI自适应控制的速度估计 |
| 3.4.1 模糊控制系统的结构设计 |
| 3.4.2 模糊PI速度估计研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 无刷双馈发电机中双PWU控制器协调控制策略研究 |
| 4.1 双PWM变换器系统及控制 |
| 4.1.1 双PWM变换器模型及独立控制 |
| 4.1.2 直流侧电容设计 |
| 4.1.3 负载电流前馈控制 |
| 4.1.4 直接电容电流前馈控制 |
| 4.2 内模控制与前馈控制的复合控制 |
| 4.2.1 内模控制的原理及其性质 |
| 4.2.2 电流环内模控制 |
| 4.2.3 电压环内模控制 |
| 4.3 减小直流侧电容研究 |
| 4.3.1 小信号模型的分析 |
| 4.3.2 仿真对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 控制系统设计与实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 BDFG矢量控制系统的构成 |
| 5.2.1 BDFG矢量控制硬件系统构成 |
| 5.2.2 BDFG矢量控制软件系统构成 |
| 5.3 BDFG无速度传感器矢量控制系统实验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（10）双馈式风力发电系统无速度传感器控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 致谢 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 风力发电技术 |
| 1.1.1 国内外风力发电概况 |
| 1.1.2 风力发电机组主要类型 |
| 1.1.3 风力发电发展趋势 |
| 1.2 风力发电系统的主要控制技术 |
| 1.2.1 风力发电总控系统 |
| 1.2.2 变桨、偏航控制技术 |
| 1.2.3 低电压穿越技术 |
| 1.2.4 无速度传感器控制技术 |
| 1.3 本课题提出的意义 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 双馈风力发电系统及其控制技术 |
| 2.1 馈风力发电系统 |
| 2.1.1 双馈风力发电机的控制原理 |
| 2.1.2 双馈风力发电系统变流器种类 |
| 2.2 馈风电系统控制时序 |
| 2.3 双馈电机无速度传感器控制技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双馈电机的矢量控制 |
| 3.1 双馈电机变流器 |
| 3.1.1 双馈变流器的结构 |
| 3.1.2 网侧变流器的数学模型 |
| 3.1.3 变流器的坐标变换 |
| 3.1.4 馈电机和变流器的功率关系 |
| 3.1.5 双馈电机控制环的设计 |
| 3.2 双馈电机的数学模型 |
| 3.3 馈电机的矢量控制技术 |
| 3.3.1 基于定子磁链定向的双馈电机矢量控制 |
| 3.3.2 基于定子电压定向的双馈电机矢量控制 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 双馈发电系统的仿真与实验平台开发 |
| 4.1 双馈风力发电仿真系统的建立 |
| 4.1.1 网侧变流器的仿真模型 |
| 4.1.2 馈电机的仿真模型 |
| 4.1.3 经典双馈控制系统的仿真模型 |
| 4.1.4 风力发电机的仿真模型 |
| 4.2 仿真示例分析 |
| 4.2.1 网侧变流器的仿真示例 |
| 4.2.2 定子磁链定向双馈发电系统的仿真 |
| 4.2.3 定子电压定向双馈发电系统的仿真 |
| 4.3 双馈风力发电实验平台的设计 |
| 4.3.1 实验平台的组成 |
| 4.3.2 实验平台的软件设计 |
| 4.4 实验平台中关键部件的设计 |
| 4.4.1 直流电容器的分析与设计 |
| 4.4.2 网侧滤波器的设计 |
| 4.5 实验平台的典型实验 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 基于直接检测量的无位置传感器双馈发电系统 |
| 5.1 基于直接检测量的两种开环观测方法 |
| 5.1.1 基于双馈电机的稳态方程的转速观测方法 |
| 5.1.2 基于双馈电机不同坐标系的速度辨识方法 |
| 5.1.3 开环方法的弱点与闭环方法的提出 |
| 5.2 基于定子电流的无传感器闭环检测算法及其改进 |
| 5.2.1 基于定子电流的无传感器闭环检测方法 |
| 5.2.2 基于定子电流的无传感器闭环算法的改进与仿真验证 |
| 5.3 基于定子电压的无位置传感器闭环检测算法及其改进 |
| 5.3.1 基于定子电压的无传感器闭环检测方法 |
| 5.3.2 基于定子电压的无传感器闭环算法的改进与仿真验证 |
| 5.3.3 实验验证 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 基于现代控制理论的无位置传感器控制方法 |
| 6.1 模型参考自适应控制基本理论 |
| 6.2 基于定子磁链的MRAS |
| 6.3 基于转子磁链的MRAS |
| 6.3.1 转子磁链的两个模型 |
| 6.3.2 基于波波夫超稳定性的MRAS设计 |
| 6.3.3 自适应律的获取与波波夫超稳定性验证 |
| 6.3.4 基于转子磁场的MRAS控制系统 |
| 6.3.5 仿真和实验验证 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文的主要结论和创新点 |
| 7.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
四、转子电流定向无速度传感器双馈电机的矢量控制（论文参考文献）
- [1]无速度传感器的风电场低压穿越控制策略研究[D]. 马亮亮. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [2]控制绕组电流定向的无刷双馈系统独立发电与虚拟同步运行研究[D]. 鲁敏. 华中科技大学, 2020
- [3]双馈风力发电机的控制系统研究[D]. 袁鸿. 扬州大学, 2019(02)
- [4]感应电机无速度传感器分数阶滑模控制系统研究[D]. 缪仲翠. 兰州交通大学, 2018(03)
- [5]双馈电机双逆变器控制系统研究[D]. 韩天成. 中国矿业大学, 2016(02)
- [6]大功率永磁直驱风力发电系统驱动技术研究[D]. 郭磊磊. 合肥工业大学, 2016(02)
- [7]双馈电机无速度传感器控制转速辨识方法研究[D]. 刘海鹏. 中国矿业大学, 2015(02)
- [8]基于无速度传感器控制的双馈风力发电系统研究[D]. 李庙仙. 中南大学, 2014(02)
- [9]无刷双馈风力发电机无速度传感器控制的研究[D]. 朱云国. 合肥工业大学, 2014(08)
- [10]双馈式风力发电系统无速度传感器控制策略研究[D]. 郝欣. 合肥工业大学, 2013(05)