基于云模型的永磁同步电机直接转矩控制仿真研究

为了解决传统永磁同步电机直接转矩控制技术中电机转矩和磁链脉动大的问题,提出一种基于云模型自整定PI控制的改进型直接转矩控制方法。对于转速环控制提出采用基于云模型的自整定PI调节器,加入定子电阻估计器在线更新定子电阻参数,降低了永磁同步电机的转矩和磁链脉动,增强系统的鲁棒性,提高系统的控制性能,通过仿真验证了基于云模型的永磁同步电机直接转矩控制方法的有效性。     

基于磁链误差矢量预测的PMSM直接转矩控制

为了抑制磁链和转矩脉动引入了磁链误差矢量预测，在分析永磁同步电动机（PMSM）直接转矩控制基本原理的 基础上，结合空间矢量调制思想，提出了一种通过预测磁链误差矢量的改进型直接转矩控制（FEV-DTC）策略，将转矩误 差经过一个PI控制器之后作为磁链旋转速度的参考值，与磁链给定值结合成为预测的磁链差值矢量，然后计算应采用的 电压矢量.电压矢量用空间矢量调制（SVM）方法实现.仿真和实验结果表明，与基本直接转矩控制（DTC）相比，FEVE- DTC能显著减小磁链和转矩脉动，具有更优越的运行性能.     

基于反推算法的六相感应电机SVM-DTC控制方法

针对传统直接转矩控制运行时存在逆变器开关频率不恒定、转矩脉动大的问题,从六相电机空间矢量解耦特点入手,提出了一种转子磁链闭环的六相感应电机反推式空间矢量调制与直接转矩控制(space vector modulation and direct torque control,SVM-DTC)方法.首先,分析和建立了六相电机数学模型,并运用新虚拟电压平衡矢量来确定空间电压矢量脉宽调制(space voltage vector pulse width modulation,SVPWM)方案以便减小电机定子谐波电流;其次,应用反推算法设计转速反推控制器替代传统直接转矩控制中的转速PI控制器,应用转矩反推控制器与磁链反推控制器得到静止坐标系下的定子电压实际分量;最后,在Matlab/Simulink中进行系统的仿真验证.通过仿真与PI控制的改进DTC方法相对比可知,该控制方案下电机具有响应速度快、转矩脉动小、可调参数少和可改善定子电流波形等优点,并使逆变器工作在恒定开关频率下.     

基于预期电压空间矢量调制技术的PMSM DTC系统

为了解决传统直接转矩控制中采用转矩和磁链滞环比较器给系统带来的转矩和磁链脉动大问题,本文提出一种基于预期电压空间矢量调制技术的PMSM DTC系统,并在MATALB/Simulink下进行了仿真研究.结果表明,此方法通过电压矢量调制产生定子的预期电压,并采用PI控制器,与传统直接转矩控制相比,该系统下的定子磁链和电磁转矩脉动减小比较明显,转速变化不大,具有良好的静动态响应性能.     

横向磁通永磁电机直接转矩控制系统研究

横向磁通永磁电机具有高转矩密度等优点,但其转矩脉动严重地影响了输出特性。提出一种改进的空间矢量直接转矩控制方法,并增加电压矢量数量及磁链区域的进一步细分,改变定子磁链和转矩的估测模型及磁链角的获取,使开关频率增加,转矩脉动减小,以削弱电流谐波,可有效地减小转矩脉动和磁链,电机得到平稳运行。将传统直接转矩与改进的空间矢量直接转矩控制进行对比研究,研究表明,改进的直接转矩控制减小了转矩脉动,增加了负载转矩,使横向磁通永磁电机工作性能得到提升。     

滞环容差自适应算法的直接转矩控制研究

传统感应电机直接转矩控制(DTC)系统的滞环控制器为Bang-Bang控制, 其滞环容差保持不变, 因此低速下被调节的磁链和转矩具有较大脉动. 为改善转矩和磁链响应, 在传统滞环比较器基础上, 提出了一种滞环容差自适应调节控制方法, 通过对转矩或磁链误差的当前采样值和历史采样值以及滞环比较历史输出值的综合比较, 得到当前滞环输出控制信号, 并充分利用零电压矢量和反向电压矢量, 达到满意控制效果. 仿真结果表明该算法不仅能有效降低定子磁链和转矩脉动, 也能够有效降低开关频率, 提高了逆变器效率.     

电机控制中混合空间矢量脉冲宽度调制的分析与仿真

直接转矩控制利用选择电压矢量达到磁链和转矩的控制,而参考矢量的变化导致各个矢量的等效作用时间发生变化.传统的直接转矩控制在电机磁链脉动和电流脉动方面存在一定的缺陷.SVPWM电压型逆变器换向序列与定子磁链脉动有一定关系,本研究在混合空间矢量脉宽调制方法的基础上研究了不同换向序列的定子磁链均方根脉动大小,并根据脉动量最小的原则将每个磁链扇区分成5个不同的区域,每个不同区域通过采用不同的换向序列,从而极大的减少了磁链的脉动.通过逆变器仿真和快速傅立叶变换分析了交流电机在改进混合SVPWM下的电流仿真结果,并与常规方法进行比较,验证了上述方法的有效性,为进一步研究直接转矩的性能改善奠定了基础.     

基于转子磁链观测的无速度传感器PMSM DTC

针对常规永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）系统转矩、磁链脉动大的问题，引入了模糊逻辑思想，根据PMSM DTC的系统特性设计了专门的模糊逻辑控制器，该控制器采用磁链幅值误差、转矩误差以及磁链空间位置作为输入量，选取电压矢量作为输出量对电机进行直接控制.在此基础上根据所提出的PMSM模糊DTC系统的特点研究了基于转子磁链观测的速度估计策略，讨论了无速度传感器PMSM模糊DTC系统的实现方式.仿真和实验结果验证了这种基于转子磁链观测的PMSM模糊DTC系统在动、静态两方面均具有更好的性能，且不增加系统结构和控制的复杂性，是一种具有实用前景的适用于PMSM DTC的无速度传感器控制策略.     

基于模糊PI有效磁链直接转矩控制系统的研究

传统永磁同步电机直接转矩控制系统存在磁链和转矩脉动大,在低速状态下难以进行精确控制的问题,而采用PI作为调速系统的控制器又存在对参数适应能力不强的缺陷。因此,为了改善永磁同步电机的性能,采用一种有效磁链滑模算法,以静止坐标系定子电流和有效磁链为状态变量,通过有效磁链推导出定子磁链,将模糊PI控制器代替传统PI控制器,实现对传统直接转矩控制的优化。仿真实验结果表明,该控制方法具有较强的适应性和鲁棒性。     

异步电机DTC系统的负载转矩观测与滑模控制

为改善常规直接转矩控制中磁链和转矩脉动大的问题,本文提出了带负载转矩观测器的异步电动机DTC系统的滑模控制方法。内环根据异步电动机在dq坐标系下的数学模型和滑模控制理论,设计了一种基于转矩和磁链误差的滑模控制器;外环选取比例-积分滑模控制器取代PI控制器,利用获得的参考电压矢量,通过SVM技术得到逆变器开关控制信号。利用电压重构获取逆变器输出电压,可以减少系统的硬件成本。为验证所设计的控制系统的性能,使用Matlab/Simulink进行仿真验证。仿真结果表明,基于滑模控制的直接转矩控制策略系统响应更迅速,设计的控制方案鲁棒性强,且明显减弱了转矩和磁链脉动,抗干扰能力更强。该研究在异步电机调速系统中具有很好的控制效果和应用前景。     

永磁同步电机定子磁链十二区间直接转矩控制

传统的直接转矩控制以其简单的结构和对转矩的直接控制为人们所知,然而,它仍存在一些不足,如转矩脉动比较大,并且低速范围运行时,速度响应不够平滑。在传统六区间圆形定子磁链(6个点压工作矢量)直接转矩控制基础之上,本文提出了十二分区控制方案(12个电压控制矢量),并制定了相应的开关原则。用Matlab/Simulink对永磁同步电机速度控制系统进行仿真对比实验。结果显示,十二分区方案在动态性能方面,特别是在低速区,要明显优于六分区方案。     

基于Simulink的三相异步电动机直接转矩控制仿真

基于三相异步电动机定子α-β坐标,利用Simulink构建了三相异步电动机的直接转矩控制方案,并利用S函数对异步电动机进行建模。该文给出了定子扇区划分与选择的原则,在电压矢量选择方面采用两电平输出的转矩和磁链调节器代替传统常用的三电平的转矩和磁链调节器,简化了二维表设计。仿真结果证明了该设计方案的正确性和有效性。     

基于二阶滑模的永磁同步电机直接转矩控制研究

为解决传统直接转矩控制系统中存在的定子磁链与电磁转矩波动较大问题,提出了一种基于滑模变结构的控制方案.利用SVPWM空间电压矢量脉冲宽度调制代替滞环控制以及开关表,用转矩与磁链的二阶滑模控制器取代传统PI调节器,加强了转矩和磁链的控制精度,抑制其抖振.用滑模观测器代替传感器,提高了调速系统的控制性能和抗干扰能力.Mat...     

基于模糊控制的异步电动机直接转矩控制系统研究

针对传统的异步电动机直接转矩控制中存在低速运行时电动机转矩脉动较大的问题,提出了一种基于模糊控制的直接转矩控制系统模型.该模型采用三输入单输出的结构,将磁链相位角、磁链幅值误差和转矩误差作为模糊变量,并对其进行模糊分级,以此达到优化空间电压矢量选择的目的.并在Matlab/simulink中进行仿真,结果表明该方法有效的减小了转矩脉动,同时有更好的速度响应.     

永磁同步电机直接转矩控制不合理转矩脉动抑制研究

针对传统永磁同步电机直接转矩控制系统中的不合理转矩脉动现象,分析了电压矢量对电磁转矩的作用,给出了不合理转矩脉动产生的根源,由此提出了一种改进的开关表。这个开关表在一个扇区内可以使用6个有效电压矢量。仿真结果表明:文中提出的控制策略可以在定子磁链圆部分区域内有效减小转矩脉动。这为解决直接转矩控制中的转矩脉动提供了新的思路。     

永磁同步电机直接转矩控制无传感器运行研究

传统永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制存在电流、磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定等问题，而且速度传感器的存在降低了系统运行的可靠性，增加了系统费用.在PMSM变结构直接转矩控制的基础上，提出了基于瞬时功角检测的速度估算方案，实现PMSM直接转矩控制无传感器运行.实验结果表明，提出的方案能够有效解决带传感器的传统直接转矩控制存在的问题，同时保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的特征和系统鲁棒性强的优点，有效地改善了系统的动、静态运行性能，提高了系统运行的可靠性.     

用于直接转矩控制的自适应正交反馈补偿磁链观测器

为解决传统磁链观测器存在直流漂移以及当电机极低速运行时磁链观测值不准确等问题，提出了一种适合永磁同步电机直接转矩控制应用的新型自适应正交反馈补偿定子磁链观测器.针对在直接转矩控制下反电势信号存在跳变而非连续的特点，对其采取了信号平滑处理以便于反电势与磁链矢量的点积运算.通过检测反电势和磁链的正交程度来自动调节磁链补偿程度，以获得磁链的精确观测值.仿真研究验证了新型磁链观测器的优良性能，它能够在宽广速度范围内精确估算定子磁链，保证了永磁同步电机直接转矩控制的可靠实施.