矩阵变换器驱动永磁同步电机滑模变结构直接转矩控制

本文提出了一种新的趋近率用于永磁同步电机的变结构直接转矩控制。该趋近率按指数和加速度两种速率趋向滑模面,解决了滑模控制中的高频抖振问题,并提高了趋近速度,并建立了矩阵变换器供电的永磁同步电机变结构直接转矩控制系统。利用双空间矢量调制策略获得了较小的转矩脉动和恒定的开关频率,同时保持了传统直接转矩控制优良的动静态性能。     

永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制仿真研究

通过将滑模变结构控制应用于永磁同步电机的直接转矩控制,解决了传统永磁同步电机直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定、低速时难以准确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题,既保持了直接转矩控制转矩响应快速的优点,又保持了滑模变结构对系统参数摄动、外界干扰、测量误差以及测量噪声具有的鲁棒性优点.仿真结果验证了控制策略对永磁同步电机直接转矩控制有一定参考意义.     

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。     

永磁同步电机滑模变结构直接转矩控制研究

为了克服传统永磁同步电机直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定等问题,引入了滑模变结构控制策略。详述了滑模变结构的基本原理、永磁同步电动机滑模变结构模型,分析了抖振产生原因及其对策,推导了滑模变结构控制律。仿真结果表明该控制策略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。     

永磁同步电机滑模变结构直接转矩控制

将滑模变结构控制策略引入永磁同步电机直接转矩控制中,来解决传统永磁同步电机直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定、低速时系统难以准确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题.仿真研究表明,本文提出的这种新型控制策略能极大地减小传统直接转矩控制中因两滞环调节器造成的静态转矩脉动,同时又保持了直接转矩控制固有的转矩快速响应特征和对系统参数摄动、外干扰、测量误差以及测量噪声具有的极强鲁棒性优点,有效地改善系统的动、静态运行性能,是永磁同步电机直接转矩控制中一种新颖的改进控制方式.     

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.     

机器人永磁交流伺服电机滑模变结构控制

随着工业化的发展,机器人被广泛地应用到诸多场合,同时对机器人伺服系统的性能要求越来越高,永磁同步电机控制系统多以简单PID进行控制,针对其控制精度较低的问题,提出了机器人永磁交流伺服电机滑模变结构控制研究。首先在永磁同步电机数学模型的基础上提出了积分滑模面。然后针对滑控制中高频抖振的问题选取了合适的控制律。最后为了得到控制律中的未知量负载转矩设计了负载观测器。仿真结果表明提出的基于滑模变结构的永磁同步电机控制策略控制精度高,运行性能好。     

基于二阶滑模的永磁同步电机直接转矩控制

针对传统永磁同步电机直接转矩控制(DTC)中存在的磁链和转矩脉动较大、低速时难以准确控制等问题,根据永磁同步电机的数学模型,结合二阶滑模和直接转矩控制思想,提出了基于二阶滑模速度控制器的永磁同步电机直接转矩控制系统。仿真结果表明,与传统的PI控制相比,二阶滑模的速度控制器对系统参数和外部干扰表现出较强的鲁棒性,能够在有限时间内收敛,且消弱了常规滑模控制中存在的抖振,整个系统的控制效果也得到了很大改善。     

基于改进分数阶滑模控制的PMSM直接转矩控制

基于滑模变结构的永磁同步电动机直接转矩控制技术,具有控制结构简单、响应速度快、鲁棒性强等优点,是一种高性能的变频调速控制方法。为此,提出一种基于分数阶滑模变结构的永磁同步电动机直接转矩控制技术,采用组合趋近率设计分数阶滑模控制器,即在控制前期采用幂指数趋近率,控制后期采用变速趋近率。仿真结果表明该控制方法能够有效减小磁链和转矩脉动,显著增加系统响应速度,抗扰动性能好,鲁棒性强。     

基于滑模策略的直接转矩控制研究

针对永磁同步电机的传统直接转矩控制,存在电磁转矩脉动、磁链波动过大,逆变器开关频率难以稳定等问题,介绍了一种结合滑模变结构控制策略的永磁同步电机直接转矩控制方法。首先,分别设计转矩和磁链2个滑模控制器,取代了传统直接转矩控制中的2个滞环调节器;其次,应用Matlab/Simulink对其进行仿真研究。仿真结果表明,该控制策略能有效减小电机磁链和转矩脉动,而且对参数时变和外部扰动具有较强的鲁棒性。     

基于新型趋近率的永磁同步电机滑模变结构控制

将一种新的变指数趋近律滑模变结构控制策略用于永磁同步电机直接转矩控制中,解决了传统直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动大、逆变器开关不恒定、转矩脉动造成的高频噪声等问题。该趋近律可解决滑模控制中的抖振问题。仿真结果表明该方案对系统参数不确定、外部扰动和噪声具有强鲁棒性,系统的动态、静态品质优良,改善了转矩和磁链的脉动大的问题。滑模变结构的抖振也得到了明显抑制。     

基于新型趋近律的永磁同步电动机滑模变结构控制

将一种新的变指数趋近律滑模变结构控制策略用于永磁同步电机直接转矩控制中,解决了传统直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动大、逆变器开关不恒定、转矩脉动造成的高频噪声等问题.该趋近律可解决滑模控制中的抖振问题.仿真结果表明该方案对系统参数不确定、外部扰动和噪声具有强鲁棒性,系统的动态、静态品质优良,改善了转矩和磁链的脉动大的问题.滑模变结构的抖振也得到了明显抑制.     

基于自抗扰技术的永磁同步电机直接转矩控制

永磁同步电机是一个强耦合的非线性系统.研究了永磁同步电机的调速控制问题.针对永磁同步电机特点,结合自抗扰技术与直接转矩控制方案,设计了基于自抗扰技术的永磁同步电机直接转矩控制系统.仿真结果表明,该控制系统具有比PI控制方案更优的动态性能,并且在不同参考转速给定下系统具有更好的适应性.     

基于DTC的PMSM中SMC与纯PI的协同控制器研究

在永磁同步电机(PMSM)的直接转矩控制(DTC)中,为合理高效地利用滑模变结构控制(SMC)的动态性能和PI控制的稳态性能,本文探索了一种协同两种控制方法的控制器,即在永磁同步电机启动时采用滑模变结构控制,在其稳定且发生抖振前切换为纯PI控制。仿真结果表明在永磁同步电机启动时,滑模变结构控制具有较小的调节时间和超调量,切换为纯PI控制后能稳定跟踪指令速度。仿真结果说明了该方法的合理有效性,给永磁同步电机的工程应用提供了借鉴。     

基于FOSM-MRAS观测器的永磁同步电机MPTC系统

针对三相永磁同步电机(PMSM)控制系统的速度估计及调速问题,首先设计了新型的分数阶滑模变结构模型参考自适应(FOSM-MRAS)速度观测器,通过波波夫超稳定性定理保证了观测器的稳定性,该观测器综合了滑模变结构和模型参考自适应的优点。然后采用模型预测转矩控制(MPTC)策略,研究了永磁同步电动机MPTC系统,并设计了分数阶滑模速度控制器(FOSMC),通过李雅普诺夫稳定定理证明了其收敛性和稳定性。最后将速度观测器应用到了MPTC系统中,实现了无速度传感器控制。仿真试验表明,所设计的速度观测器提高了速度估计精度和鲁棒性,MPTC策略有效减小了转矩脉动,基于FOSMC的永磁同步电机无速度传感器MPTC系统具有良好的动态性能和静态性能,提高了系统可靠性。     

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。     

基于滑模控制的PMSM直接转矩控制研究

对永磁同步电机(PMSM)直接转矩(DTC)控制系统进行改进,针对直接转矩控制系统存在抗干扰性差、磁链脉动大、转矩不稳定的问题,建立起基于滑模变结构的控制模型.通过这种模型进行控制时,首先利用滑模控制器取代PI调节器.其次,用电流模型确定出定子磁链和转矩,代替电压、扭矩传感器,有利于降低系统的硬件成本,提高经济性.仿真试验结果验证了改进后控制策略的有效性.     

基于调制系数最优法的TLDMC-PMSM新型直接转矩控制

针对矩阵变换器永磁同步电机系统(MC-PMSM)直接转矩控制方法出现的转矩磁链脉动大、幅值失调、系统鲁棒性弱等问题,提出了一种基于调制系数最优法的三电平直接矩阵变换器永磁同步电机(TLDMC-PMSM)新型直接转矩控制方法。首先描述了MC-PMSM直接转矩控制系统的原理;其次用三电平直接矩阵变换器替换两电平矩阵变换器,转速环通过复叠式螺旋滑模控制、转矩磁链环通过超螺旋滑模直接转矩控制替换传统的比例积分控制,并且引入调制系数最优法来抑制电机转矩波动逐渐增大,进而实现对永磁同步电机的精确控制;最后通过MATLAB/Simulink仿真软件和硬件实验验证所提方法的可行性与优越性。     

低速大转矩永磁同步电机矢量控制研究

低速大转矩永磁同步电机调速系统在负载频变时存在动态响应慢的问题,本文分析了永磁同步电机数学模型、无传感器控制和自抗扰控制原理后,提出了一种基于滑模观测的自抗扰控制方法,并将其应用于矢量控制中,以提高永磁同步电机的运行性能。与传统滑模观测器相比,该方法的观测器是采用饱和函数sat作为开关函数,并引入锁相环得到转子位置估计值的方法,来减小估计误差。此外,再对滑模观测器的输出值进行动态跟踪与实时补偿来设计出适用于永磁电机的自我补偿型自抗扰控制器,并将该方法应用到永磁同步电机矢量控制系统中。仿真结果表明：采用自抗扰控制器的矢量控制系统具有更好的抗扰动能力和跟踪精度,电机满载启动时无超调,负载转矩突然变化时,系统能快速响应。     

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。