变频自控系统控制器的工程设计

为了实现异步电机矢量控制速度控制器的专用集成电路，采用EDA为设计手段，以高度集成的大规模FPGA为基础，设计了异步电机矢量控制器，完成复杂控制算法，实现了异步电机矢量控制速度控制器的专用集成电路。实验结果表明，该速度控制器在低速与高速运行状况下均有良好的静态性能与动态性能，速度外环和电流内环的采样频率可分别达到35kHz和20kHz，这为发展单片集成、混合集成、系统集成、功率集成技术与研制矢量控制异步电机变频调速专用芯片提供了参考。     

单神经元PID控制器在直接矢量控制中的应用研究

异步电机矢量控制改善了电机的转矩控制特性,但是由于系统运行过程中一些不可控或不确定的因素,传统PID控制难以满足精度高、反应快、鲁棒性好的要求。基于单神经元网络设计了用于矢量控制的增益自调整的自适应磁链和速度控制器,并运用改进的学习与控制算法,实现单神经元PID控制器的参数优化与在线自动调整。仿真与实验结果表明：单神经元PID控制器可以改善异步电动机矢量控制的性能,具有较强的自适应性与鲁棒性。     

模糊滑模变结构矢量变频调速系统建模与仿真

当前,矢量控制是一种优越的交流电机控制方式,它模拟直流电机的控制方式使得交流电机也能取得与直流电机相媲美的控制效果。依据矢量控制的基本原理和方法,用MATLAB/SIMULINK模块构建了一个基于转子磁场定向的旋转坐标系下的交流异步电机矢量控制系统仿真模型,对其速度控制器提出并设计一种模糊滑模变结构控制算法。该控制算法具备模糊逻辑控制和滑模变结构控制两者优点,并且较好地解决了滑动模态的抖动问题。仿真结果表明了该设计的可行性以及具有良好的动静态性能、较强的鲁棒性。     

基于简化三电平SVPWM算法的大功率异步电机控制

针对传统三电平逆变器存在的不足,提出了将传统两电平逆变器的电压空间矢量控制算法应用于三电平逆变器,利用电机全阶闭环转子磁链观测器,实现了三电平拓扑结构下异步电机的无速度传感器矢量控制算法,该控制方法简化了控制算法,减少了运算量.以工业现场1 000 kW三相异步电机作为研究对象,实验结果证明该算法实现简单,性能优越,能够在大功率异步电机控制中取得良好的效果.     

矢量控制的电动汽车异步电机驱动器研究和设计

对异步电机矢量控制方法和转子时间常数辨识方法进行了理论研究，在此基础上设计出了一种用数字信号处理器作为控制器核心、适合电动汽车运行工况的电动汽车驱动器。矢量控制算法通过坐标变换把多阶的、强耦合的异步电机系统转换为一个与他励直流电机类似的系统，可以实现对其励磁电流分量和转矩电流分量的分别控制，从而可以通过简单的算法满足电动汽车的运行工况要求。理论分析和实验结果都表明所述系统方案是可行的。     

基于DSP的异步电机变频调速矢量控制研究

针对异步电机变频调速系统,阐述了电源板设计与驱动板设计框图。对于主控板描述了电流检测和速度反馈模块的设计电路,说明了CPLD模块的逻辑图设计。详细阐述了矢量控制系统框图,分析了基于DSP对异步电机的矢量控制过程。描述了矢量控制程序设计和矢量控制算法流程图,给出了捕获模块与速度计算模块设计思路等。阐述了空间矢量模块程序设计具体思路。给出了矢量控制测试结果以及对应扇区三相波形图。实现了PID闭环控制并给出了速度测量曲线图。     

基于DSP的异步电机无速度传感器矢量控制

讨论了一种异步电机的无速度传感器矢量控制系统,提出了一种新的实现电机矢量控制的控制策略,并且验证了基于电压型转子磁链观测方案中一种新的补偿方式。以TMS320F2407和VC33为核心构成控制器,实现了异步电机无速度传感器矢量控制系统。实验结果证明,该系统具有较好的定子磁链和转速观测精度,能改善低速时磁链畸变程度和运行特性,可以实现针对电机的无速度传感器的矢量控制。     

电动机驱动用数控装置“SELDIC”

最近,日本神钢电机公司研制了一种采用微处理机的直接数控装置(DDC),商品名为“SELDIC”的全数字式控制器,可用于直流电机驱动用可控硅调压调速,和异步电机驱动用矢量变换控制方式。一、SELDIC 装置的特点1.高性能控制(1)电流连续时的有限整定响应控制实现了较过去 PI 控制更好的快速响应与稳态控制,加减速结束时的速度不会超控,     

基于STM32F103VET6单片机的永磁同步电机控制器设计

设计了一种基于STM32F103VET6单片机的永磁同步电机控制器。介绍了空间矢量控制算法的控制原理,在STM32F103VET6硬件平台上实现矢量控制算法和空间矢量脉宽调制的控制,通过速度环和电流环的PID调节可对永磁同步电机做出精确的控制。给出了整个控制系统的软硬件设计方案及软件架构。实验结果表明该控制器的设计方案可行,可广泛应用于各种数控系统。     

异步电机无速度传感器矢量控制转速估算方案

提出了一种异步电机无速度传感器矢量控制转速估算方法，转速估算和磁链观测基于异步电机按转子磁场定向的动态数学模型。在MATLAB中建立异步电机无速度传感器矢量控制系统的仿真模型，仿真结果证明了此方法的可行性。     

基于矢量控制的工业缝纫机用低成本永磁同步电动机驱动系统

给出一种低成本工业缝纫机用永磁同步电动机(PMSM)驱动系统方案。首先通过改进永磁同步电动机的结构,简化了加工工艺,同时采用简易的光电编码器作为位置传感器,选用新型器件设计了低成本高性能的驱动控制器硬件系统。基于矢量控制技术,进行了驱动控制系统的软件设计。采用PID控制策略,实现驱动系统的加速、减速、调速及准确定位等控制功能。所设计的系统满足工业缝纫机的性能需求,动态响应良好,而且降低了驱动系统的成本。实验表明系统方案可行。     

模糊-PI双模永磁同步电机矢量控制仿真

本文针对传统PI控制策略的PMSM矢量控制系统存在启动转矩、转速波动大,动态性能不够理想等问题,提出了模糊-PI双模控制策略,并设计了模糊-PI控制器。在Matlab/Simulink仿真平台下建立了控制器模型并给出了仿真结果,通过与传统PI控制策略的仿真结果相比较,可以看出,这种新型的模糊-PI双模控制策略显著提高了系统的响应速度,改善了系统的动态性能。     

基于SVPWM和模糊PI参数自整定的Z源逆变器并网研究

相比于传统的电压/电流型逆变器,Z源逆变器能实现升降压变换的功能,同时桥臂不需要死区时间,变换器可靠性更高。在传统SVPWM调制方法里,通过在零矢量中插入直通状态(同一桥臂同时导通),使其应用在逆变器中。Z源逆变器在实现更好交流输出的同时,实现了对直流侧电压任意倍数的升压。对于Z源逆变器传统的控制策略是采用电压外环和电流内环构成的双环PI控制,但双环PI控制无法达到较高的控制精度并且并网电流谐波畸变率较高。针对PI控制的局限性,提出了模糊PI控制器。该控制器利用模糊控制技术,根据误差大小对PI参数进行实时在线调整,从而满足最优的性能要求。通过仿真研究,试验结果证实了所提方法的有效性和正确性。     

基于智能PI控制的多电机同步传动系统

设计了一种智能PI控制器,并用作多电机同步传动系统的同步转速控制器.智能PI控制器能根据系统运行状态动态地改变调节器结构和参数,有效地缓解了普通PI控制系统快速性和平稳性的矛盾,改善了调速系统的动态性能.仿真与实验结果表明:在相同扰动条件下,智能PI控制系统的动态调速和恢复时间均明显小于普通PI控制系统.     

无速度传感器永磁同步主轴电机伺服控制器的FPGA实现

该文给出了一种永磁同步主轴电机无速度传感器伺服控制器的硬件设计方案,并在一片现场可编程门阵列FPGA中得到验证和实现.该方案综合运用了励磁电流id为0的矢量控制、速度PI调节、励磁电流PI调节、转矩电流PI调节、转子位置和速度估计、带死区的电压空间矢量调制等.电流环和速度环的采样频率可达20kHz和2kHz,设计的伺服控制器利用通信接口,可以在线设置永磁同步电机和各种控制参数.在主轴驱动系统中的实验结果表明,转子位置和速度估计准确,系统有良好的动、静态性能,最高转速可达8000 r/min.这种系统可以广泛应用于计算机光驱、硬盘、DVD、数控机床、智能机器人等主轴驱动系统中.     

智能PI控制在交流调速系统中的应用

本文提出一种智能PI控制器,并用作交流调速系统的转速调节器.智能PI控制器能根据系统运行状态动态地改变调节器结构和参数,有效地缓解了传统PI调节系统快速性和平稳性的矛盾,改善了调速系统的动态性能.仿真与实验结果表明:在相同的负载转矩扰动下,智能PI控制系统的动态速降和恢复时间均小于积分分离的PI控制系统.     

三相四线制有源滤波器直流侧电压控制研究

针对三相四线制有源滤波器直流侧电压PI控制存在超调比较大、动态响应速度慢等缺点,设计了一种采用模糊控制与PI控制相结合的模糊PI复合控制器。该控制器将输入变量进行模糊化,通过模糊推理控制模糊输出变量,以此实现在线修改参数的目的。分析了直流侧电压PI控制的基本原理,利用模糊控制器的双输出对PI控制器的参数进行整定,给出了二维模糊PI控制器的设计过程。MATLAB仿真结果表明,该方法超调小、动态响应速度快,能满足负载突变工况的要求,验证了所设计的模糊PI控制器的有效性和优越性。     

基于内模控制的VSC-HVDC风电并网系统控制策略研究

针对轻型直流输电技术(VSC-HVDC系统)在采用双闭环PI控制时的参数多并且整定复杂的问题,采用内模控制原理对PI参数整定算法进行改进,改进算法只需调节一个参数,使参数整定变得简单快捷,同时可以保留双闭环PI控制系统优良性能。仿真结果表明,基于内模控制原理的一个参数整定的VSC-HVDC系统参数保有双闭环PI控制系统的优良性能,系统鲁棒性好,控制精度高,动态响应快。     

基于积分自整定模糊矢量控制系统研究

为提高采用PI转速调节器矢量控制调速系统的动静态性能,提出以积分自整定模糊控制作为矢量控制转速调节器,此调节器的比例系数不变,可根据转速偏差和偏差变化率来动态调节积分系数.在此基础上,建立了异步电机矢量控制模型.仿真结果表明:相对于采用PI转速调节器的矢量控制系统,积分自整定模糊矢量控制系统转速超调量小、调节时间短,可快速消除负载扰动引起转速偏差.     

基于重复和PI控制的光伏离网逆变器的研究

针对传统PI控制无法实现无静差跟踪的缺点,提出了一种重复控制与PI控制相结合的单相光伏离网逆变器复合控制方案。基于内模原理的重复PI控制策略,具有很好的鲁棒性,对于消除非线性负载及其他周期性干扰引起的波形畸变具有明显的效果。为验证提出的算法,构建了基于DSP IC30F6010的光伏单相逆变系统实验模型,并且建立Matlab仿真模型,实验和仿真结果都表明,提出的算法能够减少逆变输出电流谐波,同时系统兼顾了良好的动静态性能。