永磁同步电机SVM-DTC系统的多滑模变结构控制

直接转矩控制(DTC)是一种高性能的控制方法,通过两个滞环控制器实现对转矩和磁链的控制,响应速度快,鲁棒性强,但导致了电流和转矩的波动。通过空间电压矢量合成任意空间电压矢量,形成基于空间电压矢量调制的直接转矩控制系统(SVM-DTC系统),能进一步减少电流和转矩的波动。本文运用滑模变结构控制理论,在SVM-DTC系统基础上,构建基于转速、磁链、转矩三滑模变结构控制器的永磁同步电机SVM-DTC系统,在保留SVM-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方法的可行性。     

基于矢量控制的异步电机调速控制系统的仿真研究

矢量控制是在电机学、电磁学和坐标变换的基础上发展起来的一种先进的电机控制策略。建立异步电动机矢量控制系统的仿真模型,能有效地节省控制系统的设计时间,及时验证系统的控制算法的正确性。文章采用二相静止坐标系（α-β）电机模型,利用MATLAB／SIMULINK完成异步电机的矢量控制仿真。仿真结果给出了转速、转矩、三相电流和两相电流的波形图,并根据转速、转矩、电流波形相关参数进行分析。     

直接转矩Super-Twisting滑模异步发电控制

为提高宽转速范围、冲击性负载条件下笼型异步电机自激取力发电系统(EDS-CAGS)的稳定控制能力,降低直接转矩控制脉振,采用电压–磁链外环强扭曲(Super-Twisting)控制与电流内环含K类函数直接反馈线性化控制相结合的方法,给出一种基于电压空间矢量调制的异步发电系统直接转矩控制新方法。EDS-CAGS仿真实验结果表明,在负载冲击和转速大范围变化条件下,相对于传统电压外环–电流内环直接转矩控制方法,基于新的控制方法,直流输出电压超调明显降低,电磁转矩响应速度加快、超调降低,滑模面变量及其导数能够较快收敛,EDS-CAGS鲁棒稳定能力得到加强。     

基于定子电压空间矢量感应电动机的转速控制

为了简化控制算法,进一步提高感应电动机转速控制系统的性能,在空间矢量理论的基础上,揭示了定子电压矢量对电动机转子磁场和电磁转矩的控制作用,提出以转差角频率调控定子电压矢量,并通过三相定子电压的SVPWM实现,以形成对转子磁链和电磁转矩的控制,达到快速控制电动机转速的原理、方法和系统。该方法避免了坐标变换,算法简单。通过仿真和实验可看出,由此原理构建的电动机转速控制系统具有良好的起动性能、调速性能、抗负载扰动性能及对电动机电阻值变化较好的鲁棒性。     

指数趋近律滑模控制在BLDCM控制系统中的应用研究

针对无刷直流电机（BLDCM）经典的直接转矩控制（DTC）磁链观测困难、电流滞环控制开关频率高、开关损耗大等问题,将一种简化的直接转矩控制应用到无刷直流电机控制系统中.为改善控制系统的性能及削弱滑模控制引起的抖阵问题,将一种基于指数趋近律的滑模控制器应用到转速调节器中,并对该控制策略的可行性进行理论分析.通过Matlab/Simulink仿真,表明无刷直流电机的简化直接转矩控制比电流滞环控制转矩脉动更少.基于指数趋近律的滑模控制与基于传统PID控制的无刷直流电机简化直接转矩控制相比,转速响应快,超调少.     

表贴式永磁同步电机直接转矩控制变角度预测控制

基于以电压矢量相角为变量的表贴式永磁同步电机(SPMSM)磁链和转矩方程,采用预测控制计算得出施加不同电压矢量相角的下一时刻磁链和转矩值,选择使磁链和转矩误差目标函数最小的电压矢量相角作为最优值,从而确定下一时刻施加的电压矢量。仿真结果表明:在电压矢量变角度预测下,SPMSM直接转矩控制系统运行良好,定子磁链轨迹为理想圆,磁链和转矩均符合控制要求,转速跟踪良好,定子电流波形为正弦。研究了不同等分电压矢量相角选择区域方式下变角度预测控制系统的控制效果。综合考虑控制效果和计算负担,变角度预测控制下将相角选择区域四等分比较理想。     

面装式永磁同步电机电流矢量直接控制技术

对电机有效控制的关键是对电磁转矩的有效控制.通过对永磁同步电机传统矢量控制和直接转矩控制基本原理的对比分析,提出一种面装式永磁同步电机(surfacemounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM)电流矢量直接控制技术.类似于传统矢量控制,其基本思想是对定子电流矢量幅值和相位的控制;类似于直接转矩控制,该技术无需通过旋转坐标变换对定子电流进行解耦,在两相静止坐标系下进行参数计算,采用Bang-Bang控制器,通过选取合适的空间电压矢量来对定子电流矢量幅值和相位进行滞环调节,进而获得优异的转矩动态响应.仿真结果表明,基于该控制技术的面装式永磁同步电机控制系统静、动态性能优异,计算量小,对电机参数不敏感,鲁棒性强.     

永磁同步电机新型直接转矩控制系统设计

针对传统的直接转矩控制转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,在分析永磁同步电机数学模型的基础上,综合矢量控制的特点,提出一种基于空间矢量脉宽调制的新型直接转矩控制系统,用PI调节器取代滞环控制器,用空间矢量脉宽调制取代开关表.同时为了提高系统性能,模糊控制被应用于该系统.在Matlab环境下建立永磁同步电机新型直接转矩控制系统仿真模型并进行仿真研究,仿真结果证明了新型直接转矩控制系统设计可行有效,在提高系统响应速度的同时,能有效减小转矩和磁链的脉动,改善控制系统的性能.     

三电平矢量控制的永磁同步伺服电动机调速系统

介绍了三电平空间矢量脉宽调制技术,并采用坐标变换、转子磁场定向控制、三电平空间矢量调制及直接转矩控制策略设计了一套永磁同步电动机控制系统.仿真结果表明,应用三电平空间矢量脉宽调制技术的永磁同步电动机直接转矩控制系统具有优异的性能.     

大型直驱风电机组快速响应控制策略

提出基于电压前馈解耦电流矢量控制策略,设计转动惯量在线辨识及负载转矩实时观测器,并将实时观测的负载转矩补偿于电流控制环,既消除耦合项的影响、减小电流跟踪误差,又加快了转速控制响应速度、进一步提高转速控制精度。以2 MW永磁直驱风电机组作为研究对象,采用MATLAB/Simulink对所提控制策略与PI电流反馈解耦控制进行仿真对比,并对转动惯量在线辨识及负载转矩实时观测进行了仿真验证。验证证明了所提策略的正确性、可行性和有效性。