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.     

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.     

基于预测控制的直接推力控制系统

针对传统永磁同步直线电机直接推力控制中存在较大的推力脉动和磁链脉动问题，提出了一种基于预测控制的直接推力控制方法，并具体设计了控制技术实现方案，包括参考矢量的生成和电压空间矢量调制等．仿真结果表明，该方法能够有效地改善推力脉动和磁链脉动问题．     

电主轴上改善性直接转矩控制的振动实验

针对电主轴控制性能改善的迫切需求,在经典的直接转矩控制(direct torque control,DTC)中融入空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制技术,给出其改善性的控制算法.定子磁链空间位置与Park逆变换后的ud和uq作为输入,利用SVPWM控制技术转换成逆变器的三相电压量,进而有效地控制电主轴;对电主轴上的定子磁链进行近似圆形轨迹的调制,计算出实验所需的离散数据.使用DSP和IGBT模块搭建了硬件实验电路,对电主轴进行电磁振动速度及加速度实验,实验结果表明:3个方向振动速度在不同运行频率、特别是100~450 Hz的转矩脉动明显减小,各向振动加速度的振动幅值明显减小,表明DTC融入SVPWM后,系统的控制性能得到改善,不仅改善了系统的动态性能,也减小了电磁磁链和电磁转矩的脉动.     

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。     

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。Matlab仿真实验结果表明：改进后的控制系统可以有效地降低磁链和转矩脉动,改善其静态、动态性能及系统的鲁棒性。     

电动汽车用开关磁阻电机驱动系统研究

针对开关磁阻电机(SRM)存在的转矩脉动问题进行研究,基于电动汽车应用考虑,选取四相、8/6极SRM样机。首先,在SRM非线性建模方面,应用Ansoft Maxwell软件完成SRM样机建模,获取其磁场分布、静态磁链特性并进行分析完成系统非线性建模;其次,在控制策略方面,采取直接转矩控制(DTC)策略,对开关磁阻电机调速系统(SRD)进行控制,通过分析与推导,获得对应的电压矢量并完成仿真;最后,将基于DTC与传统电流斩波(CCC)的仿真结果进行对比分析,从而证实了该DTC策略的有效性。     

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.     

直接转矩控制中一种磁链估计新方法

本文作者把直接转矩控制(DTC)与定子磁链定向矢量控制(SFOVC)相结合,利用DTC中电压矢量的空间位置角推导出SFOVC中的磁链定向角,然后根据旋转坐标系中的d轴和q轴电流分量建立定子磁链估计的数学模型.这样可使DTC中磁链的估计更简便易行也更精确.文章给出了一个7.5KW交流电机DTC的实验结果,它证明理论分析是正确和实用的.     

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制

针对永磁同步电机直接转矩、控制系统转矩和定子磁链的脉动问题，设计了基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略的永磁同步电机直接转矩控制.在每个控制周期内，计算出参考磁链和所估计磁链的偏差，选择相邻非零矢量和零矢量，并精确地计算出各自作用时间，然后利用线性组合法将其合成为新的电压矢量.在MATLAB/SIMULINK仿真环境下，对该控制系统进行了建模与仿真.仿真结果表明，该方法可以明显减小转矩和磁链脉动，具有更好的动、静态性能，而且响应速度快，运行平稳.     

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.     

车用永磁同步电机MT坐标系下DTC控制

针对直接转矩驱动技术在电动汽车动力系统应用中存在的低速转矩脉动和该动力系统对恒功率调速范围要求较高的问题,提出了一种新型永磁同步电机MT坐标系下直接转矩控制系统.该系统工作在与定子磁链同步旋转的参考坐标系中,采用改进式MTPA控制实现参考磁链的计算,利用定子磁链控制器所产生的磁链误差积分实现磁链估算.采用不同的电压矢量对逆变器的电压饱和所产生的磁链估算误差进行补偿,从而提高磁链估算精度.仿真结果表明,该系统有效减小了低速转矩脉动,拓宽了调速范围.     

异步电动机直接转矩控制仿真研究

根据直接转矩控制原理,在异步电动机数学模型的基础之上,利用MATLAB 6.1软件构造了一个异步电动机调速系统。较为详细地对仿真模型中的定子磁链观测器模块以及开关状态控制模块进行了描述,并简要说明了空间电压矢量作用于磁链,使得磁链矢量产生运动的原理。针对转矩脉动问题进行了深入分析,结合目前较为先进的有效电压矢量作用时间算法,给出了具体可行的解决方案。通过对某一具体参数的异步电动机进行仿真实验,得到电压、电流、转速、转矩以及磁链的仿真波形,同时给出了不同转矩脉动减小方案下的转矩波形对比,从而证明了所提出的方案在实现转矩脉动的减小方面的效果。     

基于转矩预测的异步电机直接转矩控制研究

针对传统的异步电动机直接转矩控制在低速时存在转矩脉动比较大的问题，提出了一种新的减小转矩脉动的直接转矩控制方法.在传统异步电机直接转矩控制的基础上推导出转矩微分方程，分析了转矩脉动的原因.引入转矩预测的思想，预测下一个控制周期所需要的转矩，根据其转矩分配下一个控制周期的电压空间矢量作用时间，来减小转矩脉动.实验结果表明,该方法可使转矩快速地收敛于给定值，具有传统直接转矩控制的优良动态性能，能够有效地减小转矩脉动，在200 r/min时转矩脉动减小为传统方法的50%，并没有改变定子磁链的控制性能,该控制方法易于用数字化的方法实现.     

基于容错逆变器的永磁同步电机直接转矩控制

提出一种具有容错能力的最小开关逆变器，对采用该容错逆变器取代常规六开关逆变器的永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）系统进行了深入研究.当容错逆变器的开关器件发生故障或电机发生故障时，此逆变器可重构为2种四开关逆变器.进一步建立了四开关逆变器的模型，提出了针对故障隔离后四开关逆变器供电的PMSM系统的新型DTC策略.对正常及故障状态下容错逆变器供电的PMSM DTC系统进行了仿真研究和实验验证.结果表明，基于容错逆变器的PMSM系统在故障状态下采用新型逆变器拓扑结构以及新型DTC策略后，可持续稳定运行，并保持了良好的动态性能.     

一种改进的永磁同步电机SVM-DTC控制方法

永磁同步电机传统DTC控制方法由于采用滞环控制方式导致电机转矩和磁链脉动较大,而SVM控制方法基于对转矩和磁链误差的精确补偿从而能够有效降低二者的脉动,但传统SVM控制方法包含了转速和转矩角两个PI调节器,两个调节器的参数设计比较复杂,也直接影响了电机性能.本文从DTC控制转矩角这一本质出发,提出了一种改进的SVM控制方法,通过动态调整转矩角调节器的输出限幅值即可实现对电机转矩的高性能控制,从而省去了复杂的PI参数调试过程.仿真结果验证了所提控制方法的正确性和有效性.