异步电机无速度传感器矢量控制的实现

介绍了一种交流异步电机无速度传感器矢量控制实现方案。该方案结合了传统的电流和电压磁链观测方法的优点,采用改进的磁链观测方法,在电机高速和低速运行时都能准确地观测磁链,从而估算出电机速度,实现无速度传感器的矢量控制。该实现方案基于高性能数字信号处理器TMS320F2806。试验表明,它在高速和低速段都其有较好的性能。     

基于自抗扰控制的双馈发电机无速度传感器控制

针对传统PID技术难以实现高精度控制,引入自抗扰控制技术,应用气隙磁链定向的矢量控制原理,建立基于变速恒频双馈发电机的转子电流自抗扰控制模型.采用扩张状态观测器对电压方程中的耦合项和气隙磁链等扰动项进行观测并加以补偿,提高了系统的跟踪性能;并用含转子角转速的观测估计值算出转子角转速,实现了无速度传感器控制.通过Matl...     

异步电机无速度传感器矢量控制的实现

介绍了一种交流异步电机无速度传感器矢量控制实现方案。该方案结合了传统的电流和电压磁链观测方法的优点，采用改进的磁链观测方法，在电机高速和低速运行时都能准确地观测磁链，从而估算出电机速度，实现无速度传感器的矢量控制。该实现方案基于高性能数字信号处理器TMS320F2806。试验表明，它在高速和低速段都其有较好的性能。     

负载转矩前馈的电励磁同步电机定子磁链定向矢量控制

针对大功率交直交冶金轧机主传动系统对电励磁同步电机控制的高性能要求,以定子磁链定向矢量控制为基础,提出了一种混合型气隙磁链观测方法,其低速段采用电流模型,中高速提出基于速度补偿的新型改进型电压模型,可在全速度范围内很好的观测出电机定子磁链。提出了一种基于降阶状态观测器的模糊自适应负载转矩观测方法,利用观测到的负载转矩电流进行前馈补偿来改善动态性能。仿真和实验结果表明所提出的控制策略的有效性。     

多采样率控制理论在矢量控制中的研究与实现

在矢量控制中,传统的电流、电压模型等转子磁链观测模型,均以定子电流或电压进行积分求得,必然会引入积分累积误差,从而降低磁链观测的精度,影响系统的控制性能.针对该问题,在此利用多采样率控制理论提出了一种新的无积分累积误差的转子磁链观测算法,并通过仿真和实验验证了该算法的正确性和可行性.实验结果表明该算法能很好地观测转子磁链并改善系统的控制性能.     

异步电机的磁链观测和转速辨识研究

准确的辨识电机转速,可进一步提高异步电机无速度传感器矢量控制系统的性能。通过分析电压模型和电流模型获得了磁链的混合观测模型,利用该模型估算出转子磁链和磁场定向角,并进一步辨识电机转速。搭建了以TMS320F28335为控制核心的硬件平台,对磁链观测和转速辨识进行了实验验证,表明该辨识算法可行。     

基于DSVM混合磁链模型感应电机直接转矩控制

在感应电机的直接转矩控制中,为了提高定子磁链观测的准确性,引入一种混合定子磁链观测模型解决电压-电流磁链模型与电流-转速磁链模型之间平滑切换的问题;同时,针对传统滞环直接转矩控制开关表中可选电压矢量数量少,且固定采样周期内作用时间不合理的缺点,运用离散空间电压矢量调制技术(DSVM),在改进原有电压矢量开关表的基础上获得了更多的有效电压矢量。利用Matlab仿真工具对系统进行了仿真研究,结果表明:与传统滞环直接转矩控制相比,转矩脉动有所降低。最后,通过实验验证了方案的可行性。     

虚拟磁链定向的PWM整流器矢量控制研究

提出了三相电压型PWM整流器的改进d-q模型,引入虚拟磁链定义,建立通用的d轴虚拟电网磁链定向的双闭环矢量控制(VFOC)系统,与传统的电压定向矢量控制相比较,省去了电网电压传感器,减少了系统成本.提出能够准确观测虚拟磁链的低通滤波器补偿法,有效抑制电压电流波干扰.仿真结果和实验结果验证了这种方法的可行性和有效性.     

异步电动机直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究

在传统的异步电动机直接转矩控制中,低速运行时定子电流的低次谐波成分比较大,这导致电机在低速时存在较大的转矩脉动问题,针对此问题本文提出一种新的控制方法.在传统直接转矩控制的基础上,推导出异步电动机全速度磁链观测数学模型.为进一步提高转矩响应速度和减小转矩脉动,又在全速度磁链模型的基础上引入了模糊逻辑思想,提出了全速度模糊模型直接转矩控制.该模型把磁链相位角、磁链误差和转矩误差作为模糊变量,并对其进行合理的模糊分级,来优化电压空间矢量的选择.实验结果表明该方法不仅能够提高转矩响应速度,而且能够有效地解决转矩脉动问题,在全速度范围内具有较好的动静态性能.     

一种恒定开关频率感应电机直接转矩控制

在感应电机I(M)的直接转矩控制(DTC)中,为了提高定子磁链观测的准确性,引入一种结合常规电压模型法和电流模型法优点的混合定子磁链观测模型代替常用的电压模型来观测磁链。针对传统开关表-滞环DTC中开关频率变化大和转矩脉动大的缺点,提出一种具有恒定开关频率控制的DTC策略,使其在定子磁链旋转坐标系内,利用空间电压矢量调制技术合成电压矢量,以实时准确补偿当前定子磁链与转矩误差,从而有效降低了电机运行中的转矩脉动和电流畸变。最后,通过仿真和实验验证了方案的可行性。     

基于DSP的SVPWM电机变频控制研究

电压空间矢量控制技术就是根据磁链环路控制电压矢量,可以得到逼近圆形的磁链轨迹.电压矢量的合成采用电压脉宽调制技术,高速数据处理器根据电机反馈的位置信号,计算出参考电压矢量,然后通过对高速开关的通断控制,完成相电流的合成.电压空间矢量控制技术可以减小电机低频转矩脉动和谐波电流损耗,达到对速度转矩调整的目的.用该方法能减少逆变器输出电流的谐波成分及电动机的谐波损耗,更有效地利用电源电压,扩展了电动机的调速范围.本文设计了一种基于DSP处理器的电机控制方案,采用SVPWM技术,通过实验证明了该方案的可行性.     

wftcDSP在异步电动机直接转矩控制系统中的应用

直接转矩控制是一种新型的高性能交流调速传动控制技术,它摒弃了矢量控制中解耦的控制思想,采用定子磁链定向和瞬时空间矢量理论,通过检测定子电压和电流,在定子坐标系下观测电动机的磁链、转矩,并将观测值与给定的磁链、转矩比较,差值经滞环控制器调节得到相应的控制信号.综合磁链和转矩信号来选择相应电压空间矢量,同时实现磁链控制和转矩的直接控制.     

无刷直流电机无磁链观测直接转矩控制

根据无刷直流电机的特点,在其直接转矩控制中,可以省去磁链观测环节.分析了无磁链观测条件下无刷直流电机电压矢量和电机转矩之间的关系,根据二者之间的关系得到最优电压矢量的选择依据,选择最优电压矢量直接控制转矩.根据无磁链观测条件下电机转矩和电流的关系,通过对转矩的控制实现对电流的限制.仿真和实验验证了最优电压矢量选择依据的正确性和电流限制方法的有效性,实现了无磁链观测条件下电机转矩的直接控制,为提高无刷直流电机直接转矩控制系统的性能提供了理论依据.     

直接转矩控制永磁同步发电机相位自校正型定子磁链观测器

直接转矩控制永磁同步发电具有电磁转矩和直流电压输出动态响应快等优点,但这些优点的实现需要准确的定子磁链。实际发电机参数在一定范围内随工作点变化而变化,这就要求定子磁链观测器对这些参数变化具有很强的鲁棒抑制特性。该文提出一种新型定子磁链观测器,该观测器借助有效磁链概念计算出转子磁极位置角观测值,基于此将定子磁链电压模型和电流模型联系起来,无需转子速度信息;为了进一步降低观测的定子磁链相位误差,将观测的定子电流矢量与实际定子电流矢量乘积结果送给PI调节器,利用PI输出值对转子位置角观测值进行校正。实验结果表明,采用该文提出的定子磁链观测器在无需转子速度及参数辨识情况下,对电机参数变化及模拟量采样误差具有很强的鲁棒抑制特性,可以获得准确的磁链观测值,实现电磁转矩和直流发电电压的快速而平稳控制。     

基于模型预测转矩控制的五相磁通切换永磁电机开路故障容错策略

为了提高单相开路故障下五相磁通切换永磁电机的控制性能,将模型预测转矩控制技术应用于其容错控制中。为了实现对基波和谐波空间状态的综合控制,该研究选择转矩、磁链幅值和谐波空间电流作为控制目标。针对容错算法中模型预测控制计算量大的问题,根据直接转矩控制中设置开关状态表的思想,提出一种基于电压矢量预筛选的模型预测转矩控制策略。该方法通过确定定子磁链所处的扇区位置,并结合转矩和磁链幅值的变换,通过查表法选定对应的电压矢量集作为预测模型的备选矢量,能够在满足控制性能的基础上有效地降低遍历次数,实现简化计算。最后,通过仿真和实验,验证所提模型预测转矩控制策略的有效性。     

感应电动机转子磁通观测的一种方法

转子磁场定向矢量控制系统中,转子磁链的准确估算至关重要,通常通过检测定子电压、电流并结合电机的数学模型来检测转子磁链矢量的大小和位置.文章介绍了一种电流模型和电压模型相结合的磁链观测方法,通过变系数加权,使得两种模型在低速和高速时分别起作用,且平滑过渡.仿真和实验论证该方法具有了较高的准确性.     

异步电机矢量控制的开环磁通观测及其仿真研究

矢量控制得以有效实现的基础在于异步电机磁链信息的准确获取,实用系统中多采用容易实测的电压、电流或转速等物理量的不同组合,形成多种磁链的观测模型来获得磁链信息。电压模型、电流模型和组合模型是典型的三种开环观测模型,通过设计仿真实验,得到了各种模型的优缺点及其适用范围;并且与理想模型进行比较,得出这三种模型对磁通的观测是切实可行的。     

基于简化控制集的双三相永磁同步电机模型预测磁链控制

针对双三相永磁同步电机传统模型预测转矩控制计算量较大和权重系数整定过程繁琐的问题，提出一种基于简化电压矢量控制集的模型预测磁链控制算法。首先，将对电磁转矩和定子磁链幅值的控制转化为对定子磁链矢量的控制，消除代价函数中定子磁链幅值误差项的权重系数；然后，采用虚拟电压矢量作为控制集，抑制谐波电流，消除代价函数中的谐波磁链误差项；最后，通过判断定子磁链矢量误差的位置简化电压矢量控制集，将每个控制周期待评估的有效电压矢量由12个减少到5个，降低整个算法的计算量。实验结果表明，所提算法能够减小电磁转矩脉动，抑制谐波电流，而且在保持良好的控制性能的同时，可以显著地减少计算时间，具有更好的工程实用价值。     

一种感应电机磁链观测器的稳定性研究及改进

基于电压电流模型的闭环磁链观测器在无速度传感器感应电机矢量控制中获得了良好的控制性能,且具有较小的参数敏感性,但在低速发电模式下存在部分不稳定区域,导致电机在该区域不能正常运行.根据对该闭环磁链观测器稳定性分析及其对应不稳定区域条件,本文提出了一种改进方法使之能够在在低速发电模式下稳定运行.仿真和实验都证明了该改进方法的有效性和实用性.     

感应电动机磁链观测与参数在线辨识方法研究

针对感应电动机在矢量控制过程中存在的转子磁链定向不准确的问题,解释了磁链观测误差的原因,重点研究了电机参数的在线辨识方法。提出了基于模型参考自适应系统的感应电动机磁链观测与参数在线辨识方法。基于波波夫超稳定性定理,设计了转子时间常数与励磁互感的双参数自适应律。该方法以电压模型磁链观测器作为参考模型,在线辨识出电流模型磁链观测器所需的参数,使磁链观测结果具有收敛性和鲁棒性,从而避免了电机参数测量不准确与容易变化对磁链定向造成的不良影响。仿真结果表明该方法具有实时性与可行性。