地铁车辆异步电机矢量控制系统的研究

地铁乍辆由于车站间距短,加速和制动频繁,要求牵引电机容量大、转速高,因而对电机的控制要求也高.目前地铁牵引系统多采用三相交流异步电机变压变频牵引技术.通过对上海地铁1号线直改交车辆牵引系统主同路的分析,以及对异步电机转子磁场定向的SPWM矢量控制的研究,搭建了基于Matlab的Simulink仿真模型,并进行了实验测试,结果表明该控制系统有良好的动态性能和控制性能.     

电压解耦矢量控制型交流牵引平台

针对大功率变频实验平台能耗大、对电网干扰大的问题,设计了一种电压解耦矢量控制型交流牵引仿真实验平台.采用转速、转矩分别独立控制实现牵引传动系统和动态负载转矩的模拟与控制.结合城轨动车交流牵引系统的参数,对实验平台的控制方案和控制性能进行仿真验证,分析了系统动态启动过程、能量回馈和系统平衡条件,仿真结果表明系统性能良好,为实物平台的搭建提供了理论依据和数据支持.     

基于自适应观测器的感应电机无速度传感器矢量控制

交流电机无速度传感器矢量控制既保持了矢量控制的优良特性,又克服了速度传感器带来的不利影响,是实现低成本、高可靠性和高性能交流调速系统的有效途径.对以自适应观测器为基础的感应电机无速度传感器矢量控制系统进行研究,建立了感应电机转速自适应全阶磁链观测器模型,设计出以估算转速实现闭环控制的无速度传感器矢量控制系统,以TMS320F2810 DSP为控制核心进行了物理实验,并与基于电压电流混合模型的无速度矢量控制方案进行了比较,实验结果表明该控制系统性能良好,具有更高的稳速精度.     

基于三自由度内模控制的永磁同步电机矢量控制方法

针对传统内模控制方法不能兼顾系统跟随性、抗干扰性和鲁棒性的问题,提出了一种基于三自由度内模控制的永磁同步电机矢量控制方法。该方法基于永磁同步电机矢量控制系统,分析了系统实现稳定性和鲁棒性的条件,根据永磁同步电机矢量控制系统的稳定性和鲁棒性条件设计了反馈控制器、反馈滤波器和前馈控制器,从而实现分别对永磁同步电机矢量控制系统的跟随性、抗干扰性和鲁棒性三种性能的优化控制,提升永磁同步电机的控制性能。仿真和实验结果验证了基于三自由度内模控制的永磁同步电机矢量控制方法的正确性和有效性。     

基于DSP和FPGA控制的并联有源电力滤波器

简要分析了并联有源电力滤波器的工作原理.针对三相三线系统,提出了电压空间矢量双滞环电流控制方法.该方法利用电流误差矢量与参考电压矢鼍的空间分布,基于内环开关状态选择减少高次谐波分量,外环开关状态选择加快响应速度的原则,给出了最佳的电压矢量切换方法.从而有效控制电流误差.设计了基于DSP和FPGA的全数字控制系统,详细论述了系统硬、软件两部分的设计方案.实验结果验证了该控制策略的正确性和设计的有效性.     

异步电动机调速系统的复合智能矢量控制研究

设计了一种基于模糊-PID复合自寻优控制的矢量控制器,以提高异步电动机矢量控制系统的动态和稳态性能.通过与传统的PID矢量控制系统的仿真对比,表明基于该控制器的调速系统,具有更好的动态和稳态性能、鲁棒性及节能效果.     

基于DSP和IRMCK201的PMSM控制器研究

针对永磁伺服电机对控制系统要求的不断提高,利用先进的控制模块和电力电子模块开发永磁同步电机专用控制系统,以满足永磁伺服系统的高精度、高准确性要求.利用数字信号处理芯片DSP作为主控制芯片,以IRMCK201作为辅助控制芯片,研发永磁同步电机专用控制系统.根据矢量控制原理建立永磁同步电机矢量控制的仿真实验模型,仿真实验表明:在该控制系统控制下,永磁电机伺服系统的响应速度快,速度和转矩的波动非常小,且能够准确跟踪定位,证明其具有良好的动静态性能,能够有效提高永磁伺服系统的伺服性能.     

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.     

基于复矢量的异步电机电流环数字控制

定子电流环控制在异步电机矢量控制系统占有非常重要的地位,直接关系牵引系统的转矩控制快速性和系统稳定性。然而,在大功率牵引传动系统中,为了降低开关器件的损耗,往往牵引逆变器的开关频率只有几百赫兹,这使得电流环带宽受限;另一方面控制环路中存在较大的延时,加剧了交流感应电机dq轴电流的交叉耦合程度,进一步降低了电流环的性能,严重时甚至导致系统不稳定。为了克服这些问题,进一步提高牵引感应电机的动态性能,首先在复矢量概念基础上,建立精确的含有延时在内的逆变器供电的异步电机的离散数学模型,接着分析了延时对异步电机数字矢量控制的影响,得到了克服延时的控制思路。在此基础上,在离散域中利用零极点对消原理,得到基于复矢量的电流数字控制算法。实验结果表明,在电机低开关频率数字矢量控制系统中的电流环中引入基于复矢量的纯数字控制算法,有效提高了电机的动态性能。     

一种新型交流异步电机电压解耦矢量控制系统

提出了一种异步电动机电压解耦矢量控制系统的设计方法，详细分析了电压解耦矢量控制理论，确定了基于DSP控制技术的矢量控制系统硬件和软件结构，并将该系统左用于绞车传动中控制PWM变频器，并进行了实验。结果表明该设计系统合理，总体功能达到了矢量控制系统的技术指标。     

A sensorless variable structure control of induction motor drives

In this paper, an indirect field-oriented induction motor drive with a sliding-mode controller is presented. The design includes rotor speed estimation from measured stator terminal voltages and currents. The estimated speed is used as feedback in an indirect vector control system achieving the speed control without the use of shaft mounted transducers. Stability analysis based on Lyapunov theory is also presented, to guarantee the closed loop stability. The high performance of the proposed control scheme under load disturbances and parameter uncertainties is also demonstrated via simulation examples.     

基于磁通观察器的感应电动机无速度传感器矢量控制系统的参数在线辨识

提出了一个基于磁通观察器的感应电动机无速度传感器矢量控制系统的参数在线辨识方案 ,包括利用d轴磁通误差实现定子电阻在线辨识法和利用励磁电流指令上叠加交流信号实现转子电阻在线辨识法。该方案的优点是系统简单 ,解决了电机参数变化对调速精度和系统稳定性影响的问题。数字仿真和实验结果验证了方案的有效性。     

低脉动转矩的永磁同步电机直接转矩控制系统的研究

介绍了永磁同步电动机直接转矩控制基本控制理论,对永磁同步电动机直接转矩控制做了探讨与研究。提出了采用零矢量的新型控制方案,降低了永磁同步电动机转矩的脉动。在理论分析的基础上利用MATLAB进行了仿真研究,仿真结果证实该控制方法的可行性,系统具有良好的动态性能。     

异步电机定子电压定向矢量控制系统的改进

本文就定子电压定向矢量控制方法的原理和实现策略进行了讨论 ,提出了一些改进措施 ,并在此基础上给出仿真及实验波形。结果表明 ,该方法不仅可获得磁通和转矩的解耦控制 ,并且比传统的矢量控制方法 ,还具有减少坐标变换的环节、在动态过程中能保持定转子磁通恒定、受转子参数变化的影响很小等优点 ,能够简单地实现高精度、高性能的动态速度控制系统     

异步电动机矢量控制技术的研究

以三相异步电动机为研究对象,从电动机调速的实质出发,对异步电机的矢量控制进行了研究。分析了异步电机的数学模型及其矢量控制原理,根据矢量控制原理给出了交流异步电机矢量控制系统总体设计方案,并进行了相关控制仿真。仿真结果表明系统具有较高的动态、稳态性。     

双馈发电机自适应定子磁链观测及参数辨识

为了使双馈发电机的有功、无功功率得到充分解耦,在分析双馈发电机的数学模型和矢量控制的基础上,提出一种基于模型参考方法的自适应定子磁链估计算法,应用Lyapunov原理证明了定子磁链估计的收敛性.仿真结果表明,该方法对发电机参数的变化的确能做到跟踪辨识,提高了控制系统的准确性和鲁棒性.     

基于区域电压矢量表的永磁同步电机新型直接转矩控制策略研究及仿真

建立了永磁同步电机d-q轴数学模型,分析了永磁同步电机直接转矩控制理论及电压矢量表.拓展了一种基于区域电压矢量表的新型控制策略用于永磁同步电机直接转矩控制,并给出了转矩、磁链作用分量协调可控的电压矢量选取调制算法,基于理论分析和MatLab6.5/Simulink仿真实验,结果表明,该方法大大改善了直接转矩控制中低速转矩脉动的问题,提高了控制精度,保持了良好的转矩动态响应.     

永磁同步电机参数离线辨识方法的研究

为了进一步提高永磁同步电机矢量调速系统的性能,介绍一种无需其他附加检测电路的离线参数自检测辨识方案,同时考虑实际系统对辨识精度的影响,通过进行合理补偿,提高了辨识精度.最后对一台2.5 kW永磁同步电动机控制系统进行仿真分析和实验研究,辨识出电机的电气参数,仿真和实验结果验证了本方案的有效性.     

永磁同步电机参数离线辨识方法的研究

为了进一步提高永磁同步电机矢量调速系统的性能,介绍一种无需其他附加检测电路的离线参数自检测辨识方案,同时考虑实际系统对辨识精度的影响,通过进行合理补偿,提高了辨识精度。最后对一台2.5kW 永磁同步电动机控制系统进行仿真分析和实验研究,辨识出电机的电气参数,仿真和实验结果验证了本方案的有效性。     

一种感应电机的解耦控制方法

交流电机是一种机电能量转换的重要装置，它有极强的电磁耦合性。该文在交流电机转子磁场定向控制的基础上，根据控制原理的不变性原理提出了一种感应电机偏差解耦控制方法，给出了算法的推导过程，对所提方法的鲁棒性进行了分析，对解耦方式与矢量控制系统结构，影响解耦因素进行了探讨。计算机仿真对解耦效果进行了比较。物理实验对所提方法进行了验证。理论分析和实验结果表明所提方法具有良好的解耦控制方法。