基于滑膜控制的异步电机直接转矩控制研究

三相异步电机直接转矩控制（DTC）是基于异步电机动态数学模型的高性能变频调速技术，其控制方式具有快速的转矩响应和良好的参数鲁棒性，但速度波动大，响应恢复时间较长，抗干扰性较差。针对常规PI型DTC系统存在的不足，在分析直接转矩控制策略的基础上，应用基于滑模控制的DTC策略，建立了基于滑模控制的异步电机的数学模型，速度控制器采用指数趋近率进行设计，证明了其转矩和磁链控制的收敛性，应用滑模控制的可行性。建模仿真分析结果表明，基于滑模控制的DTC相对于常规DTC，具有转矩脉动小、响应速度快、鲁棒性和抗干扰能力强等特点。可为设计高性能的异步电机控制系统提供一定的参考。     

电动汽车PMSM MTPA控制系统滑模速度控制

为了提高电动汽车电机驱动系统对参数摄动和负载扰动的鲁棒性,同时削弱滑模变结构控制( SMVSC)固有的抖振,将一种改进的滑模控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)最大转矩电流比(MTPA)控制调速系统中.采用最大转矩电流比控制方法分配定子直轴、交轴电流,将他们与转矩的关系分别拟合为低阶多项式,提高了该方法的工程实用性;...     

基于指数滑模变结构的永磁同步电机直接转矩控制系统研究

直接转矩控制（DTC）是一种高性能的控制方法。但传统的直接转矩控制系统采用纯积分的电压模型作为磁链观测器，存在着误差积累以及直流偏移问题，利用两个滞环比较器对转矩和磁链进行控制，虽然响应速度快，鲁棒性强，但导致了电流和转矩的波动。本文提出了一种新颖的改进策略，用指数滑模变结构控制器来替换PI速度调节器，并构建永磁同步电机指数滑模变结构直接转矩控制系统，在保留传统DTC动态性能的情况下，提高了电机的低速性能，减小了转矩脉动和电磁噪声，仿真和实验结果验证了该策略的可行性。     

PMSM的线性-滑模变结构直接转矩控制研究

为了改善永磁同步电机直接转矩控制系统的控制性能,提出将直接转矩控制与线性-滑模变结构控制相结合的策略,分别采用转矩、磁链线性-滑模混合型控制器取代了传统直接转矩控制中的滞环或PI控制器,该控制器通过调节增益实现线性控制与滑模开关控制的平衡关系。仿真及实验结果表明,这种控制策略不仅保留了线性控制响应快的特点,同时使系统具有强的鲁棒性,减小了磁链及转矩脉动,系统的动态、静态品质优良。     

感应电机磁链和转矩的非奇异终端滑模控制

针对直接转矩控制技术以容差形式的Bang-Bang控制模式给系统的稳态运行带来的转矩脉动大、电流谐波成分重、定子磁链轨迹畸变等问题,将非奇异终端滑模控制应用到了转矩和磁链控制中.为了提高传统滑模控制的收敛性,分别独立设计了转矩控制器和磁链控制器的非奇异终端滑模平面.转矩控制器和磁链控制器由等效控制项和非线性切换项组成,非线性切换项中的符号函数sgn(S)通过积分作用削弱了控制量的抖振.仿真结果表明,非奇异终端滑模变结构直接转矩控制具有动态响应快、转矩波动和转速波动小、鲁棒性强、低"抖振"的特点.     

一种新型永磁同步电机直接转矩控制

由于采用传统的电压空间矢量开关表控制逆变器动作的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)直接转矩控制(Direct Torque Control, 简称DTC)存在着电流畸变、磁链和转矩脉动大的缺陷.为解决之,提出了一种新型的基于电压空间矢量(Voltage Space Vectors,简称VSV)和磁链扇区细分的PMSM DTC策略.实验结果表明,该策略克服了DTC中VSV选择开关表存在的缺陷;减小了磁链位置观测及磁链和转矩补偿误差;改善了电流正弦度;抑制了转矩和磁链脉动;提高了系统的稳态性能,同时仍保持了DTC固有的转矩响应速度快,对系统参数摄动、外干扰、测量误差等鲁棒性强的优点.     

基于滑模控制的TSMC-PMSM调速系统

设计了一种基于双级矩阵变换器(TSMC)驱动的永磁同步电机(PMSM)滑模变结构直接转矩控制方案。该方案针对一般滑模控制器的抖振问题,设计了积分滑模面、符号函数平滑和变指数趋近律,并应用于PMSM转矩和磁链的控制,既克服了滞环直接转矩控制(DTC)转矩和磁链脉动大的不足,又解决了一般滑模控制器的抖振问题。采用DSP和FPGA开发了一套系统实验样机,给出了系统的软硬件设计方法,实验结果验证了系统设计的有效性,实现了系统高性能调速及网侧电能质量的优化。     

VSS控制在电动汽车驱动系统中的应用及仿真

针对传统永磁同步电机直接转矩控制在低速运转时电流和转矩脉动大,并且开关频率不恒定,在直接转矩控制系统中运用滑模变结构控制理论,设计了滑模变结构控制器,并对常规滑模变结构控制中出现的抖振问题提出了合理的解决方法,以此作为电动汽车的驱动系统,提高了电动汽车的可靠性,从而达到系统的优化.在Matlab7.1的环境下,利用电力系统仿真库建立相关模型,对传统直接转矩控制与本文所采用策略的控制效果进行了仿真对比.结果表明后者极大地改善了系统的动、静态性能,对系统参数和外部干扰表现出较强的鲁棒性和不变性.     

滑模变结构控制在直接转矩控制中应用的研究

滑模变结构控制由于具有系统对外界干扰具有较强的鲁棒性,当到达滑模面后系统阶数降低,有利于简化控制等优点.对滑模直接转矩控制和滑模磁链观测器进行了研究.实验结果表明滑模变结构控制在直接转矩控制和磁链观测中具有较好的鲁棒性和动静态性能.     

基于滑模变结构的异步电机矢量控制及DSP实现

扰动或负载的加入对异步电机矢量控制系统会产生影响,使系统性能变差.提出了一种新的方法,介绍了基于滑模变结构的异步电机矢量控制,对滑模变结构电流控制器进行了设计并选取合适的控制参数.实验与仿真结果表明,滑模变结构控制(Sliding Mode Variable Structure Control,简称SMVSC)的异步电机矢量控制系统动静态特性良好,具有较强的鲁棒性能.     

基于最大转矩电流比控制的永磁同步电机模型预测控制

由于永磁同步电机(PMSM)具有诸多优点,提出了一种基于最大转矩电流比(MTPA)控制的永磁同步电机模型预测控制方法,使磁阻转矩利用率最大化。利用离散化的数字处理技术,深入研究了多个优化目标的典型问题,其中包括:开关状态约束、MTPA优化、最大电流限制及延时补偿策略等。MATLAB/Simulink仿真数据证明:该控制系统实现了MTPA控制并且动态响应过程十分迅速,而且显著提升了PMSM模型预测控制系统的工作效率,对电机参数产生的波动显示出较强的鲁棒性。     

永磁同步电机滑模调速控制及其实现

永磁同步电机（PMSM）的模型是一个多变量,非线性,强耦合的系统,而滑模变结构控制（SMC）具有快速响应,对参数变化及扰动不灵敏,算法简单,易于工程实现等优点,这为复杂工业控制问题提供了一种很好的解决途径。本文中的PMSM调速系统,以TMS320F2812为主控芯片,利用指数趋近律法下的滑模变结构控制器进行控制,给出了滑模控制器的位置式和增量式表达式。并将推导出的算法以增量式的形式编写进程序,作为调速系统的软件。最后通过MATLAB仿真和具体实验证明了该系统具有动态响应速度快,电磁转矩脉动小,稳定等众多优点,使系统具有更好的鲁棒性。     

SMPMSM 系统的无模型反步控制

电动汽车永磁同步电机(PMSM)驱动系统的参数不确定性以及逆变器非线性,将引起电机转速鲁棒性降低,导致电动 汽车速度剧烈波动。 为了提升电动汽车永磁同步电机驱动系统的快速响应性能和鲁棒性,提出了基于无模型的自适应反步控 制(MF-ABC)。 根据无模型控制的代数估计方法,建立超局部模型干扰估计器,再基于自适应反步控制框架,组建适合 PMSM 驱动系统高可靠性运行的 MF-ABC 控制。 研究结果表明,所提出的控制器能够观测、估计和消除各种不确定性,包括系统未建 模动态和外部干扰。 MF-ABC 估计出的干扰值可以用来描述干扰和分析误差。 所提出的方案实时的提升算法计算效益,实现 矢量控制的 PMSM 驱动系统 MTPA 模式高性能稳健运行的研究目标。 通过 dSPACE 台架测试,证实提出的 MF-ABC 和传统反 步控制相比实现了 PMSM 抗转矩干扰能力提升 22%,阶跃响应的快速性提升 0. 02 s。 实验结果证明,MF-ABC 具有强抗干扰性 和响应快速性。     

基于改进广义预测控制的PMSM速度控制

在机器人控制领域中,对永磁同步电机(PMSM)响应的快速性及稳定性要求较高,同时还需要其控制方法有较强的适应性。但传统的PID控制参数只适用于特定场合,应用受到限制。本文结合广义预测控制(GPC)理论与Luenberger观测器,形成一种新的控制方法来对PMSM进行速度闭环控制。该算法与传统GPC算法相比计算量更少,并通过负载转矩观测器对负载扰动进行测量反馈,提高了系统控制性能。仿真及试验结果表明,该算法与PID控制比超调量小,响应速度快,适用于要求较高的工程应用。     

带神经网络转矩观测器的PMSM自适应前馈 PID控制器设计

推导了永磁同步电机(PMSM)的ARMA模型，由递归神经网络构成综合转矩观测器，从而把综合负载转矩视为可测干扰；结合极点配置自校正控制、PID控制和前馈控制思想，设计了PMSM的自适应前馈PID控制器。有效地解决了PMSM系统中参数变化和负载扰动等不确定性问题。仿真实验结果表明，该方法具有较强的鲁棒性。     

采用滑模变结构控制MPPT的三相光伏并网发电系统

光伏并网发电系统的传统外环控制通过最大功率点跟踪(MPPT)算法给出直流母排参考电压,利用PI调节器调节输出并网有功参考电流.鉴于滑模变结构控制的快速响应和强鲁棒性,提出了一种基于滑模变结构控制的直接电流MPPT算法.在建立系统稳态模型的基础上,由MPPT控制算法直接给定并网有功参考电流.电流内环为LCL滤波三相电压型...     

基于非线性抗扰滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制

针对永磁同步电机(PMSM)内部参数不确定和外部干扰未知的问题,提出了一种基于非线性光滑扩张状态观测器(ESO)的非线性控制方法。通过引入非线性光滑函数设计了ESO,实现了对PMSM内部和外部不确定因素的观测,并把观测结果实时补偿给非线性控制器,有效提高了电机的动静态性能和抗扰能力。采用基于非线性光滑函数的滑模控制器替代传统直接转矩控制中的滞环控制器,有效地削弱了转矩和磁链的抖振和脉动。仿真结果表明所提方法响应速度快、稳定性好、抗扰能力强,是一种鲁棒性强的控制方法。     

永磁同步电机的改进指数趋近律控制策略

为了改善使用PI控制算法和指数滑模控制（SMC）算法的永磁同步电机（PMSM）速度控制系统的鲁棒性差和突加负载转矩恢复较慢的问题,设计了一种改进趋近律SMC算法,并将该方法用在PMSM调速系统的速度控制器上。为了验证所提出的改进趋近律SMC算法的可行性,使用MATLAB/Simulink对PMSM双闭环调速系统仿真建模,并对比了传统的指数趋近律SMC算法、PI控制算法。结果表明设计的改进趋近律滑模速度控制器具有较好的鲁棒性和抗负载扰动性。     

永磁同步电机磁阻转矩的有效利用及其预测控制系统

对于ρ＞1的PMSM,有效地利用磁阻转矩实现最大转矩／电流控制,改善了外功率因数,提高了电机出力,将IMC应用于PMSM电流环控制,极大地改善了系统性能,且控制器只有一个可调参数,使设计过程简化。综合MAC在线实时预测、优化、反馈校正的优点,将MAC应用于PMSM的速度控制,系统算法简易,性能优良,鲁棒性强,对PMSM模型的精度要求很低,允许模型有较大失配。仿真和实验结果表明,PMSM预测控制系统具有优良的动态、静态特性。