低速直驱永磁风电机无传感器控制(Speed Sensorless Control)可行吗？

1823huangn

直驱风机并网控制做完了，在做无传感器的仿真。
分别尝试了MRAS，PLL，SMO这三种无传感控制法，结果波形都不理想，这三个模块我觉得在建模上是没有问题的，我现在的疑问是问题的出现是否是电机本身的额定转速过慢？
电机是2MW永磁电机，极对数26，额定转速22.5rpm

有人做过类似的低速风机的仿真而结果成立的吗？ 请赐教

hitwh607

我做了滑模的 ，滑模也是基于反电势的，所以低速时可能效果不是很好，做的永磁滑模的还可以，有些问题其实我也不是很明白 就是还可以，永磁风力发电的  额定速度太小啊

Edwin_Sun

回复 1# 1823huangn

基于反电动势的方法，如果速度太低，反电动势变化太慢幅值太小，很难正确的估算。但是这也要看极对数的，关键是看反电动势的变化速率和幅值，直驱转速虽慢但是极对数多，反电动势的幅值足够高就可以了。

你的端口电压是690的吧？我个人觉得电机1rpm左右就应该能准确估计出电机位置与转速了～

1823huangn

回复 3# Edwin_Sun


极对数26还是比较大的，对，端口电压690，也许还是电路控制参数要好好调调，卡这儿很久了~~

1823huangn

回复 2# hitwh607


我觉得楼下那位说的有道理，电角度快的话，控制应该也是成立的，你做的滑膜是永磁的嘛？

Edwin_Sun

回复 4# 1823huangn

你先把带位置闭环的控制做起来吧，在这个过程中比较SMO的输出与你真实位置的差别，然后再切换过去，还有基于反电动势法的这些方法都不能零速启动的，需要你先用真位置闭环拖到3%左右的额定转速，然后再切换到SMO等方法，不行就把切换转速提高些，如果提高了能切换，就说明是你SMO的参数没调好～

一步步检查就好了～

1823huangn

回复 6# Edwin_Sun


位置闭环已经做好，正按你说的方法在调，多谢~

hitwh607

我现在做的结果是转速和位置都闭环，在给定发电机参数不变的情况下，估计效果还行，但是也遇到了一些问题，目前还没有什么好的思路：
1.就是我加了补偿环节 （滤波器的），但是转子位置角还是有一定的误差，不像好过文章上的那么好。
2.滑模控制的理论优点之一就是对电机参数的鲁棒性好，但是 我把做好的仿真中的模型的发电机 电阻、电感、磁链等参数改了之后发现，电阻和磁链 还没事，电感的话误差就不小了，有关于这个鲁棒性，我看了一些文章，有国内文章说其估计精度和电机参数完全没关系，还搞了一些推导，但是有国外的journal文章说了电阻估计的事情，给永磁电机的滑模加电阻估计，他们是不是相互矛盾，我也不知道这些文章怎么搞的。没关系 就可以不用参数估计了。说说 我仿真的结果，我不知道是不是我的模型有问题还是什么，目前没找到原因，我感觉 这些参数都是有关系的，估计都是有误差的。参数改变，估计精度是会改变的，
好多好多文章都是笼统的说鲁棒性的问题，我自己试了试 电感参数改变时 不是那么回事  ，，正在弄

1823huangn

回复 6# Edwin_Sun
滑膜的估计值搞出来了，有几个问题：
1.下图上面那个是角度真实值，下面那个是角度估计值，怎么把上面那个转化成下面的那个形状，即周期变化的？



2. 下图为真实速度与估计速度对比，估计速度的斗振很大，这个现象是否正常呢？

SMO_speed

3. 当把估计值作为反馈值反馈给系统的时候，系统不能正常运行，即使是一开始用真实速度带动到一定速度的时候再用反馈值，还是不能正常运行，是不是说明我的滑膜参数有问题？但是如果单纯从估计值来看，滑膜的建模应该问题不大吧？

Edwin_Sun

回复 9# 1823huangn

1、mod，你查一下

2、这个抖的优点太大了，仿真都这样，实际实验会是什么样子，如果这是实验还差不多，参数没调好。你转速是怎么得出来的？角度微分求导？看转角还好啊，为什么转速波动这么大？

3、什么反馈？转速还是转角？可以分两步来做，第一步转子位置角实际转速，然后再利用估算的转速，这样好调一些，不能正常运行，很显然参数没调好的

1823huangn

回复 10# Edwin_Sun

先thank u!
   
2. 转速是alpha 和 beta的EMF平方和开根号

3. 反馈是转速反馈，控制速度。 然后控制的时候abc to dq 或者 dq to abc的模块角度输入都是估计角。

你说的分两步是指 先反馈位置角实际转速，等速度上来后再切换到估计值是这个意思吗？  这样的话还是要用到sensor啊？

1823huangn

Edwin_Sun 发表于 2012-6-8 13:32

                               
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回复 9# 1823huangn

1、mod，你查一下

哥们你好，我这个问题放下几个月了，现在又在纠结这个问题，转速和转角估计的值都很好，连上估计速度作为反馈系统也正常，但是当用到转角反馈的时候，程序就疯了。波形很奇怪。我按你的方法一步步的调，但是没有什么好的进展。可不可以我把程序发给你，你大概看一看？

Edwin_Sun

1823huangn 发表于 2012-11-14 15:03

                               
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哥们你好，我这个问题放下几个月了，现在又在纠结这个问题，转速和转角估计的值都很好，连上估计速度作为 ...

原理一样，大家的模型都差不多的，没有什么区别，关键是细节还有参数的调节，这个是看你自己

1来我的模型岂是随便能share给别人的，2来我的模型很复杂，给你看你估计短时间内也看不出来啥，还不如自己去检查

1823huangn

Edwin_Sun 发表于 2012-11-14 16:42

                               
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原理一样，大家的模型都差不多的，没有什么区别，关键是细节还有参数的调节，这个是看你自己

1来我的模 ...

你好，你可能没看清我的帖子，我没有要你的模型。不过还是谢谢你回帖

Edwin_Sun

1823huangn 发表于 2012-11-15 02:43

                               
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你好，你可能没看清我的帖子，我没有要你的模型。不过还是谢谢你回帖

哦，看错了。你要把你的程序发给我啊，同样的感觉，我看自己的程序都头大，看别人的更头大，哈哈～还有版本的问题，我这边只有2008b，你可以发给我，但是我不能guarantee有什么建议或者能看出什么错误来。。。

1823huangn

Edwin_Sun 发表于 2012-11-15 11:12

                               
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哦，看错了。你要把你的程序发给我啊，同样的感觉，我看自己的程序都头大，看别人的更头大，哈哈～还有版 ...

这是我滑膜模块的框架图，哥们你大概看一看，有没有明显的错误？ 只有确定模型正确了，我才能慢慢调参数。

用这个框架确实是可以估计出来，但是角度反馈给dq 或者 abc变换结果就不对了。

另外一个问题是，当用真实角度反馈时，需要加或减pi/2，那如果我一开始用真实角度反馈时减去pi/2，那么跳变到估计角度时，

还需要先加减pi/2的角度吗？


谢谢你的时间！

Edwin_Sun

1823huangn 发表于 2012-11-15 12:42

                               
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这是我滑膜模块的框架图，哥们你大概看一看，有没有明显的错误？ 只有确定模型正确了，我才能慢慢调参 ...

我做这个也是好多年前了，也只是有个大概的印象，你可能需要调节一下你里面的Ksw这个参数，还有低通滤波器的截至频率，对应不同的转速，这个截至频率所产生的误差不同，所以你可以试试不同的截至频率会不会好些

atan(wc/wref)这个我没接触过，所以不知道这个在这个地方的作用，我是加补偿的，但是补偿角很小，我记得我当时只加了0.32rad，但是你这个值貌似很大。

pi/2我记得是需要加上或者减去的，然后再和真实角度去比较，你真实角度减去pi/2，用来观测还是控制？如果是控制的话，那角度就不对了，如果观测的话，你最后还是需要再加上，所以不懂你这样做的意义。

ksw和截至频率我记得当时很关键，你需要多试几个不同的组合

weihaofree

下来看看~~~

henryliu

1823huangn 发表于 2012-11-15 12:42
这是我滑膜模块的框架图，哥们你大概看一看，有没有明显的错误？ 只有确定模型正确了，我才能慢慢调 ...

我也遇到了相同的问题，就是开环的时候估算是可以的，然后闭环后各种振荡。。。。不知道你现在做的怎么样了

zaishangshan1

henryliu 发表于 2014-1-10 00:01
我也遇到了相同的问题，就是开环的时候估算是可以的，然后闭环后各种振荡。。。。不知道你现在做的怎么样 ...

可否留下联系方式，交流下，我现在也是在做这个东西。