双绕组永磁容错电机不同故障容错控制策略的比较研究 被引量：15

1

作者 白洪芬 朱景伟 +2 位作者 孙军浩 周博文 李小庆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第13期189-199,共11页

在分析双绕组三相永磁容错电机基本结构的基础上,讨论了电机在开路和短路故障情况下的转矩脉动和铜耗。详细论述了加倍增加对应相电流容错控制策略、最优转矩容错控制策略和电流矢量容错控制策略的实现方法。通过数学计算和仿真比较分析... 在分析双绕组三相永磁容错电机基本结构的基础上,讨论了电机在开路和短路故障情况下的转矩脉动和铜耗。详细论述了加倍增加对应相电流容错控制策略、最优转矩容错控制策略和电流矢量容错控制策略的实现方法。通过数学计算和仿真比较分析了3种容错控制策略的性能和优缺点。硬件实验结果验证了所提出的电流矢量容错控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 双绕组永磁容错电机 开路故障 短路故障 容错控制策略

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改进滑模观测器在船舶电力推进PMSM无位置控制中的应用 被引量：12

2

作者 白洪芬 朱景伟 秦俊峰 《中国航海》 CSCD 北大核心 2015年第4期22-25,共4页

针对船舶电力推进永磁电机中无传感器技术存在的问题,在分析电力推进船舶常用的三相永磁同步电机的数学模型的基础上,提出一种改进的变结构滑模观测器的无传感器矢量控制算法。根据观测电流与实际电流的差值重构电机的反电动势,利用开... 针对船舶电力推进永磁电机中无传感器技术存在的问题,在分析电力推进船舶常用的三相永磁同步电机的数学模型的基础上,提出一种改进的变结构滑模观测器的无传感器矢量控制算法。根据观测电流与实际电流的差值重构电机的反电动势,利用开关函数和卡尔曼滤波器滤除高频干扰,从而准确估算出电机的转子位置和转速。利用MATLAB/Simulink进行仿真试验,验证该速度估计算法的正确性。 展开更多

关键词 船舶工程 船舶电力推进 PMSM 无位置控制 矢量控制 滑模观测器

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电力推进船舶永磁容错电机矢量控制策略对比分析 被引量：7

3

作者 白洪芬 朱景伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1484-1490,共7页

针对电力推进船舶推进电机性能与控制策略相匹配的问题,本文对电推船用永磁容错电机提出了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环跟踪控制(CHBPWM)两种不同的矢量控制策略。结合H桥逆变电路结构和工作原理,从谐波和控制效果方面对比分... 针对电力推进船舶推进电机性能与控制策略相匹配的问题,本文对电推船用永磁容错电机提出了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环跟踪控制(CHBPWM)两种不同的矢量控制策略。结合H桥逆变电路结构和工作原理,从谐波和控制效果方面对比分析了SVPWM和CHBPWM的区别和联系,并在Matlab/Simulink中建立了三相永磁容错电机的矢量控制仿真模型,搭建矢量控制系统实验平台。由仿真和实验结果可知,相对于CHBPWM控制,SVPWM控制对直流侧电压的利用率更高,可降低转矩脉动,而CHBPWM控制则可优先用于对转速、转矩响应速度要求较高的场合。因此可根据电推船不同的用途、需求等选用不同的控制策略。 展开更多

关键词 船舶电力推进 永磁容错电机 H桥逆变器 矢量控制 电流滞环跟踪控制 空间电压矢量脉宽控制 对比分析 谐波分析 控制效果

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基于H桥逆变器的永磁容错电机电流滞环跟踪与电压空间矢量的脉宽调制比较研究 被引量：1

4

作者 白洪芬 朱景伟 +1 位作者 孙军浩 周博文 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第8期14-20,共7页

永磁容错电机的各相绕组采用H桥逆变器供电,消除了各绕组间的中性点,实现了电气隔离,提高了电机控制系统的直流电压利用率和容错性能。在分析永磁容错电机H桥逆变电路结构和工作原理的基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流... 永磁容错电机的各相绕组采用H桥逆变器供电,消除了各绕组间的中性点,实现了电气隔离,提高了电机控制系统的直流电压利用率和容错性能。在分析永磁容错电机H桥逆变电路结构和工作原理的基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环跟踪脉宽调制(CHBPWM)的原理,设计了三相永磁容错电机的矢量控制系统,并建立了三相永磁容错电机SVPWM和CHBPWM的仿真模型,搭建了基于DSP的三相永磁容错电机矢量控制系统试验平台。通过仿真和试验,对比分析了两种控制策略的优缺点和适用范围。 展开更多

关键词 H桥逆变器 永磁容错电机 矢量控制 电流滞环跟踪脉宽调制 电压空间矢量脉宽调制

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基于滑模观测器的永磁容错电机转子位置估计算法研究 被引量：3

5

作者 孙军浩 朱景伟 +2 位作者 白洪芬 周博文 曹科峰 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第6期1-6,共6页

根据三相永磁容错电机的基本结构和数学模型,详细论述了基于滑模观测器的转子位置和转速估计算法。根据电流的观测值与实际值的差值构造滑模面函数,结合模型参考自适应算法确定滑模面的切换增益,按照李雅普诺夫稳定性原则较为准确地估... 根据三相永磁容错电机的基本结构和数学模型,详细论述了基于滑模观测器的转子位置和转速估计算法。根据电流的观测值与实际值的差值构造滑模面函数,结合模型参考自适应算法确定滑模面的切换增益,按照李雅普诺夫稳定性原则较为准确地估算出电机在无位置传感器情况下的转子位置和转速信息。最后,通过MATLAB/Simulink分别搭建基于SVPWM和电流滞环控制的仿真模型,验证该转子位置估计算法的正确性和可行性,且能保持在要求的误差范围内。 展开更多

关键词 永磁容错电机 滑模观测器 无传感器控制 空间矢量脉宽调制 电流滞环控制

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船舶电力永磁同步推进电机空间电压矢量DTC 被引量：7

6

作者 秦俊峰 白洪芬 +1 位作者 颜泽锌 齐运永 《中国航海》 CSCD 北大核心 2017年第4期25-29,共5页

为能更好地控制船舶推进电机的动态和静态性能,在传统直接转矩控制的基础上提出基于空间矢量调制的直接转矩控制算法。通过空间矢量控制、磁链控制和转矩控制,介绍空间矢量调制直接转矩控制算法的基本原理;结合船舶永磁同步推进电机的... 为能更好地控制船舶推进电机的动态和静态性能,在传统直接转矩控制的基础上提出基于空间矢量调制的直接转矩控制算法。通过空间矢量控制、磁链控制和转矩控制,介绍空间矢量调制直接转矩控制算法的基本原理;结合船舶永磁同步推进电机的数学模型,在MATLAB/Simulink中建立船舶电力推进系统的仿真模型;结合试验电机参数,对船舶的额定负载起动性能、转速转矩突变及低速性能进行仿真分析。仿真结果表明,基于空间矢量调制的直接转矩控制技术在船舶电力推进系统中具有良好的调速、调矩和低速性能,能很好地满足船舶电力推进系统的需求。通过搭建基于DSP的永磁同步电机直接转矩控制硬件试验平台,进一步验证基于空间电压矢量的直接转矩控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 永磁同步推进电机 船舶电力推进系统 空间电压矢量调制 直接转矩控制 试验平台

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电力推进船舶电网多脉冲变压整流器仿真研究 被引量：4

7

作者 秦俊峰 白洪芬 +1 位作者 彭亚东 邱峰 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第7期85-88,93,共5页

船舶电网系统对电流质量有较高的要求,而多脉冲变压整流技术可有效降低输入电流中的谐波含量。在详细分析12,18,24三种多脉冲变压整流器工作原理的基础上,在Matlab/Simulink中分别搭建多脉冲变压整流电路的仿真模型,并对3种多脉冲变压... 船舶电网系统对电流质量有较高的要求,而多脉冲变压整流技术可有效降低输入电流中的谐波含量。在详细分析12,18,24三种多脉冲变压整流器工作原理的基础上,在Matlab/Simulink中分别搭建多脉冲变压整流电路的仿真模型,并对3种多脉冲变压整流电路的仿真波形进行对比分析。仿真波形说明,多脉冲变压整流技术可以有效地降低输入侧的电流谐波含量,很好地抑制特定次数的谐波,进而提高船舶电网的稳定性。 展开更多

关键词 电力推进船舶电网 多脉冲变压整流器 移相变压器 谐波分析

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基于dsPIC的船用航行灯恒流源设计 被引量：1

8

作者 秦俊峰 白洪芬 +1 位作者 范宏伟 李凯 《中国航海》 CSCD 北大核心 2016年第3期12-15,53,共5页

船舶电网电流发生波动会严重影响航行灯等白炽灯的使用寿命,需使用恒流源维持其电流恒定。对此,设计一种基于dsPIC30f4011单片机控制的压控交流恒流源,采用双极性脉宽调制。逆变电路为单相全桥逆变电路,采样输出电流反馈,PI调节器输出... 船舶电网电流发生波动会严重影响航行灯等白炽灯的使用寿命,需使用恒流源维持其电流恒定。对此,设计一种基于dsPIC30f4011单片机控制的压控交流恒流源,采用双极性脉宽调制。逆变电路为单相全桥逆变电路,采样输出电流反馈,PI调节器输出改变逆变电路的调制比,达到改变逆变输出电压,进而控制输出电流的目的。经试验验证,所设计的恒流源具有较好的稳定性。 展开更多

关键词 船用航行灯 恒流源 单相全桥逆变电路 DSPIC

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基于Z源逆变器的船用轴带发电机系统仿真研究 被引量：2

9

作者 秦俊峰 白洪芬 +2 位作者 谢吉刚 蓝广林 艾志强 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第9期101-104,共4页

船舶轴带电机能够充分利用主柴油机的富裕功率,达到节能减排的作用。相较于传统的逆变器,Z源逆变器能同时实现升/降压功能,且电路结构简单,控制方便。在船舶轴带发电机系统结构的基础上,详细论述了Z源逆变器的结构和工作原理,并结合并... 船舶轴带电机能够充分利用主柴油机的富裕功率,达到节能减排的作用。相较于传统的逆变器,Z源逆变器能同时实现升/降压功能,且电路结构简单,控制方便。在船舶轴带发电机系统结构的基础上,详细论述了Z源逆变器的结构和工作原理,并结合并网PQ控制策略,实现对船舶轴带电机系统的控制。通过Matlab/simulink仿真波形,可知基于Z源逆变器和并网控制策略船舶轴带发电机系统可以输出需要的电压和电流,进一步验证了所提控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 船舶轴带发电机 Z源逆变器 SVPWM 并网PQ控制

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船舶电力推进三相永磁同步电动机双闭环控制研究 被引量：2

10

作者 秦俊峰 谢积锦 白洪芬 《钦州学院学报》 2015年第2期7-11,共5页

在分析船舶电机推进永磁同步电机(PMSM)数学模型和矢量控制原理的基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理及算法实现,用Matlab/Simulink建立了永磁同步电动机SVPWM速度环、电流环双闭环模型,然后用DSP在2.5kVA的实验样机... 在分析船舶电机推进永磁同步电机(PMSM)数学模型和矢量控制原理的基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理及算法实现,用Matlab/Simulink建立了永磁同步电动机SVPWM速度环、电流环双闭环模型,然后用DSP在2.5kVA的实验样机上进行实验。仿真和实验结果验证了该算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 电力推进船舶 永磁同步电机 矢量控制 SVPWM DSP

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基于B/S的船舶机务管理系统公共数据服务平台设计 被引量：1

11

作者 白洪芬 徐轶群 《船海工程》 2013年第5期115-118,共4页

为了改善传统船舶机务管理系统成本高、维护难、效率低的现状及适应当前计算机技术的迅速发展,采用云计算和Web技术,建立基于B/S架构的机务管理系统公共数据服务平台,采用模块化设计思想,在传统机务管理系统的基础上增加权限管理和能源... 为了改善传统船舶机务管理系统成本高、维护难、效率低的现状及适应当前计算机技术的迅速发展,采用云计算和Web技术,建立基于B/S架构的机务管理系统公共数据服务平台,采用模块化设计思想,在传统机务管理系统的基础上增加权限管理和能源管理模块,不仅提高了机务管理系统的可维护性、可扩展性、易开发性和安全性,也提高了船员的工作效率和船舶的适航能力。 展开更多

关键词 船舶机务管理 B S架构 公共数据服务平台 云计算

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船舶电推PMSM无位置传感器控制研究现状综述 被引量：2

12

作者 秦俊峰 曾江黎 +1 位作者 彭亚东 白洪芬 《钦州学院学报》 2017年第7期1-4,10,共5页

电力推进船舶是未来绿色船舶的重要发展方向。永磁同步电动机的一系列优点使其适合作为电推船的推进电机。船舶工作环境的恶劣使得无传感器控制技术在船舶电力推进永磁电机中具有较强的实际意义。目前,无传感器控制技术主要分为中高速... 电力推进船舶是未来绿色船舶的重要发展方向。永磁同步电动机的一系列优点使其适合作为电推船的推进电机。船舶工作环境的恶劣使得无传感器控制技术在船舶电力推进永磁电机中具有较强的实际意义。目前,无传感器控制技术主要分为中高速和低速两部分,复合控制算法可用于电机全速域范围进行位置和转速估计。 展开更多

关键词 船舶电力推进 永磁同步电机(PMSM) 无传感器控制 复合控制算法

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Sulzer RT-flex60C船用柴油机WECS-9520控制系统研究 被引量：1

13

作者 白洪芬 秦俊峰 徐轶群 《中国水运（下半月）》 2013年第6期99-100,195,共3页

文中以Wrtsil公司生产的RT-flex60C型柴油机为例,介绍了RT-flex60C的燃油共轨系统,并详细介绍了WECS-9520控制系统,包括工作原理和组成,以及ECS-9520控制系统的主要功能。最后,总结了RT-flex60C的现状并展望未来的发展。

关键词 RT—flex60C 燃油共轨系统 ECS-9520控制系统

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双绕组永磁容错电机断路容错转矩脉动分析

14

作者 李小庆 朱景伟 +2 位作者 孙军浩 白洪芬 陈家海 《微特电机》 北大核心 2016年第4期13-16,20,共5页

双绕组永磁容错电机在矢量控制(电流滞环)正常工作时,其电机的转矩脉动在额定允许范围内。当电机处于断路故障下,电机若无容错控制时,电机将会产生较大的转矩脉动。对双绕组电机本身设计时,转矩脉动的抑制方法进行论述,并对电机正常工作... 双绕组永磁容错电机在矢量控制(电流滞环)正常工作时,其电机的转矩脉动在额定允许范围内。当电机处于断路故障下,电机若无容错控制时,电机将会产生较大的转矩脉动。对双绕组电机本身设计时,转矩脉动的抑制方法进行论述,并对电机正常工作,无容错控制断路故障时与断路容错控制时,转矩脉动的抑制进行理论分析。同时把DSP28335作为控制器,搭建硬件平台,以双绕组三相永磁容错电机为实验对象,实际验证电机所产生的转矩脉动是否在电机允许的范围内。 展开更多

关键词 容错电机 断路故障 转矩脉动 矢量控制

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基于高频注入法的船舶电推PMSM低速域转子位置估计 被引量：2

15

作者 白洪芬 高迪驹 《中国航海》 CSCD 北大核心 2019年第4期85-90,共6页

为进一步提高电力推进船舶用永磁同步推进电机在转子位置传感器发生故障情况下的可靠性,采用无位置传感器控制技术估计的转子位置来实现推进电机的闭环控制。在分析电力推进船舶系统结构的基础上,根据三相永磁同步电机(Permanent Magnet... 为进一步提高电力推进船舶用永磁同步推进电机在转子位置传感器发生故障情况下的可靠性,采用无位置传感器控制技术估计的转子位置来实现推进电机的闭环控制。在分析电力推进船舶系统结构的基础上,根据三相永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的矢量控制原理,在低速域范围内采用基于高频注入法的转子位置估计算法,在两相静止坐标系中以高频响应电流作为调制信号对高频响应电流进行处理,经过低通滤波后,采用外差法构建转子位置误差信号,再提取转子d轴位置,利用磁路饱和效应判断转子NS极性。在仿真软件MATLAB/Simulink中对该算法在电力推进船舶永磁同步电动机控制系统中进行验证。验证结果表明:基于高频注入法的无位置传感器控制技术在电力推进船舶PMSM低速范围可准确地估计转子位置。 展开更多

关键词 船舶电力推进 永磁同步电机 高频注入法 转子位置估计 磁路饱和效应

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电力推进船舶电机无模型滑模控制策略研究 被引量：2

16

作者 白洪芬 余波 顾伟 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第10期92-99,共8页

针对船舶电力推进永磁同步电机易受到各种负载变化、外部环境变化及自身参数变化的扰动影响,设计了一种基于无模型控制理论的改进滑模控制器。在分析三相永磁同步推进电机数学模型的基础上,引入能够动态适应系统状态和滑模面变化的新型... 针对船舶电力推进永磁同步电机易受到各种负载变化、外部环境变化及自身参数变化的扰动影响,设计了一种基于无模型控制理论的改进滑模控制器。在分析三相永磁同步推进电机数学模型的基础上,引入能够动态适应系统状态和滑模面变化的新型趋近律,实现控制系统快速响应和低抖振,利用扩展状态观测器对航行中系统自身参数变化和未建模扰动进行观测补偿,可以有效减少滑模控制器的切换增益,进一步抑制抖振,同时提高抗干扰能力。最后,利用MATLAB/Simulink在船舶螺旋桨负载和外界扰动下分别进行了恒速和变速仿真实验.仿真结果说明:该控制器在船舶负载和外界扰动下电机可稳定运行,验证了该控制器在船舶负载下的有效性和稳定性。 展开更多

关键词 船舶电力推进 永磁同步电机 滑模控制 扩展状态观测器 无模型控制

原文传递

基于SVPWM的船舶轴带发电机Z源逆变器仿真分析 被引量：1

17

作者 秦俊峰 白洪芬 邓棋文 《钦州学院学报》 2018年第8期9-13,共5页

SVPWM控制策略的直流电压利用率高、动态响应快,可应用于船舶轴带发电机的逆变电路系统控制中。结合Z源逆变器的电路结构、工作状态及工作原理,在matlab/simulink中搭建Z源逆变器作用下的船舶轴带发电机SVPWM仿真控制系统。通过仿真可知... SVPWM控制策略的直流电压利用率高、动态响应快,可应用于船舶轴带发电机的逆变电路系统控制中。结合Z源逆变器的电路结构、工作状态及工作原理,在matlab/simulink中搭建Z源逆变器作用下的船舶轴带发电机SVPWM仿真控制系统。通过仿真可知,系统不仅可输出满足条件的并网电流和电压,且可通过调整直通零矢量占空比获取不同的线电压。 展开更多

关键词 船舶轴带发电机 Z源逆变器 空间电压矢量调制 直通零矢量

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基于永磁容错电机的电力推进船舶系统综述

18

作者 白洪芬 秦俊峰 朱凌宇 《钦州学院学报》 2018年第5期4-7,共4页

电力推进船舶具有良好的经济性、操纵性和可靠性,成为未来船舶动力领域重要的研究方向。而推进电机是电推船的核心部件,其性能的优劣直接影响船舶的运行性能。永磁容错电机综合了永磁同步电机和开关磁阻电机的优缺点,具有良好的容错性... 电力推进船舶具有良好的经济性、操纵性和可靠性,成为未来船舶动力领域重要的研究方向。而推进电机是电推船的核心部件,其性能的优劣直接影响船舶的运行性能。永磁容错电机综合了永磁同步电机和开关磁阻电机的优缺点,具有良好的容错性、动静态控制性能及可靠性,可以很好地满足船舶电力推进系统的要求,可以作为电推船的推进电机。 展开更多

关键词 电力推进船舶 永磁容错电机 螺旋桨

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船舶轮缘推进装置驱动电机及控制方法研究进展 被引量：11

19

作者 杨植 严新平 +1 位作者 欧阳武 白洪芬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期2949-2960,共12页

轮缘推进装置(RDT)是一种先进的电力直驱式船舶推进器,具有高功率密度、高机动性能、减振降噪和节能环保等显著优点。与应用在陆地上的电机系统相比,浸泡在水中工作的RDT驱动电机面临电机气隙大、性能受流场制约、难以安装位置传感器、... 轮缘推进装置(RDT)是一种先进的电力直驱式船舶推进器,具有高功率密度、高机动性能、减振降噪和节能环保等显著优点。与应用在陆地上的电机系统相比,浸泡在水中工作的RDT驱动电机面临电机气隙大、性能受流场制约、难以安装位置传感器、电机控制与航行控制关系复杂等难题。该文分析了RDT电机的工作特点,在此基础上详细阐述了RDT驱动电机类型、驱动电机的无位置传感器控制方法、RDT全回转控制方法以及多RDT的协同控制方法等方面的研究现状,指出尚待解决的问题和今后的研究方向。 展开更多

关键词 轮缘推进装置 电力推进 永磁电机 无位置传感器控制 航行控制

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船舶电力推进永磁容错电机模糊自适应PI控制

20

作者 白洪芬 朱凌宇 《电机与控制应用》 2019年第2期10-14,19,共6页

永磁容错电机(FTPMM)综合了永磁同步电机和开关磁阻电机的优点,可作为电推船的推进电机。在研究船用FTPMM结构及数学模型的基础上,对电机采用模糊自适应PI控制。误差大时,增加误差控制作用的权重,提高系统响应速度;误差小时,增加误差变... 永磁容错电机(FTPMM)综合了永磁同步电机和开关磁阻电机的优点,可作为电推船的推进电机。在研究船用FTPMM结构及数学模型的基础上,对电机采用模糊自适应PI控制。误差大时,增加误差控制作用的权重,提高系统响应速度;误差小时,增加误差变化量控制作用的权重,使系统尽快进入稳态。通过仿真对比分析了模糊自适应PI控制策略相较于普通PI控制的优越性,并验证了其在船舶电力推进系统中应用的可行性。 展开更多

关键词 船舶电力推进 永磁容错电机 模糊PI控制 自适应控制

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