一种基于非线性正交反馈补偿磁链观测器的PMSM直接转矩控制研究

永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统的关键之一是磁链的准确观测.结合一种适合PMSM直接转矩控制的正交反馈补偿定子磁链观测器.观测器从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证了电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性.实验结果表明,采用的观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链,实现PMSM直接转矩控制系统的高性能控制.     

显著改善异步电机动态性能的磁链观测方法

为了改善传统DTC系统中电压模型定子磁链观测器的动态性能差的问题,针对传统观测器存在的直流偏移和初始相位积分误差问题,提出了一种能显著改善异步电机动态性能的定子磁链观测方法。该方法采用正交反馈补偿定子磁链,通过检测反电动势和磁链的正交度自动补偿定子磁链,以获得磁链的精确观测。这种新的定子磁链观测方法相对于传统方法显著改善了其动态性能,能够快速精确地跟踪磁链的变化,保证了异步电动机直接转矩的可靠实施。为进一步验证新的磁链观测器的有效性,建立了感应电机DTC系统的仿真平台,大量的仿真和实验结果也验证了它的优良性能。     

基于非线性正交磁链观测器的交流电动机直接转矩控制

高性能直接转矩控制系统的关键之一是磁链的准确观测,结合一种适合交流电动机直接转矩控制的非线性正交反馈补偿定子磁链观测器,该观测器从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证了电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性,仿真和实验表明,该观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链,实现感应电机直接转矩控制系统的高性能控制.     

直接转矩控制中一种新的磁链估算方法

对于永磁同步电机直接转矩控制系统,传统的定子磁链估计方法是采用电压积分法,但该方法容易出现积分饱和,且定子磁链易受定子电阻的影响.为了提高定子磁链估算的精度,提出了利用自适应全维观测器的方法来估算定子磁链.在全维观测器模型的基础上采用自适应算法估算定子电阻,进而提高定子磁链的实际观测性能.仿真结果表明该方法和电压积分法相比明显地提高了定子磁链观测的准确度,有效地减小了转速波动,提高了系统的动静态性能.     

非线性正交磁链观测器在异步电机直接转矩控制中的研究

提出一种适合异步电机直接转矩控制的非线性正交反馈补偿定子磁链观测器,该观测器从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证了电机在宽运行范围内定子磁链观测的准确性.试验表明:该观测器能在较宽的速度范围内精确估算电机定子磁链,实现异步电机直接转矩控制系统的高性能控制.     

基于MTPF永磁同步电动机直接磁链控制

为了提高永磁同步电动机的调速性能,提出了基于最大转矩/磁链的定子磁链直接控制的方法.研究了基于空间矢量脉宽调制的永磁同步电动机过调制技术.在控制过程中磁链比较环节的定子磁链给定不再是一个恒定的值,而是根据负载转矩和给定转速来动态调整,从而通过直接控制定子磁链来实现转矩的控制.实验证明基于最转大转矩/磁链定子磁链直接动态控制方式要明显优于传统恒定磁链的直接转矩控制方式,定子磁链的动态控制减少了转矩建立的时间,无需电流控制器,具有减小磁链和转矩脉动的特点;直接磁链控制算法与过调制技术相结合后,在弱磁控制区也实现了快速的动态转矩响应特性.     

一种改进的永磁无刷同步电动机磁链观测器算法

改进的永磁同步电动机磁链观察器算法是在传统的低通滤波磁链观测器基础上,交换了低通滤波环节与补偿环节的顺序,并对定子磁链α轴和β轴设定不同的限幅值,提高了电机在宽速度运行范围内定子磁链观测的准确性,有效地解决了传统磁链观测器存在的直流漂移、测量干扰及电机在低速运行时磁链观测不准等问题.改进后的磁链观测器结构简单,对电机参数鲁棒性好,易于工程实现.仿真结果表明,该磁链观测器能在宽调速范围内精确地估算电机定子磁链.     

基于定子磁场定向的感应电机无速度传感器控制研究

针对定子磁链U一I观测模型在电机低速运行时失效的问题,在感应电机定子磁场定向控制基础上,用一种阈值可变的改进型积分器算法进行定子磁链观测,并对转速进行估算,构成无速度传感器的速度闭环控制.在自行设计构建的dSPACE试验平台上,对所提方案进行了低速空载及负载条件下的实验研究.实验结果表明转速估算值与实际值相一致,系统具有优良的动、静态控制效果.     

永磁同步电机新型转子磁链滑模观测器

针对传统永磁同步电机反电势滑模观测器转子位置估计存在的信号抖振和相位滞后问题,提出一种以电机定子电流与转子磁链为状态变量的四阶新型转子磁链滑模观测器.首先,以电机定子电流与转子磁链为状态变量构建四阶状态方程,选取定子电流观测误差为滑模面构建转子磁链滑模观测器.其次,设计一种新型锁相环对转子位置和转速进行进一步估算,避免引入反正切函数和微分运算带来的位置估算不精确问题.实验结果验证了新型滑模观测器在位置估算精度和抖振抑制方面的优势.     

低成本无位置传感器永磁电机在空调压缩机中的应用

空调压缩机控制系统作为空词系统的核心部分要求具有低成本、高性能、高效率的特点.提出一种永磁同步电机一压缩机无位置传感器控制方案.通过对直流母线电压、电流采样,结合逆变器开关状态实现定子相电压和相电流的重构.根据压缩机通常运行在高速区的特点.采用改进电压模型的反电势积分方法对磁链和转速进行估算,实现了永磁同步电机无速度传感器的矢量控制.对电流采样过程中存在的问题进行了深入的分析,并提出解决方法.实验结果验证了控制方案的可行性,并成功应用于空调系统,在提高系统性能的同时,降低了系统成本.