模糊控制在异步电机交流调速系统中的应用

针对传统直接转矩控制策略的缺陷,在分析异步电机直接转矩工作原理上提出了一种新的控制方案:引入模糊控制器代替传统的磁链、转矩控制器,采用模糊规则表取代原有开关矢量表。仿真实验和结果表明,该方法与传统直接转矩控制方案相比,减小了转矩脉动和电流畸变,控制性能得到了较好提高。     

基于模糊PID的异步电机DTC系统研究

针对传统直接转矩控制采用空间矢量控制而导致系统响应较慢和脉动较大的缺点,本文提出了一种基于模糊PID技术的异步电机直接转矩控制（DTC）系统研究方案。采用直接转矩控制（DTC）方法进行模糊PID控制（FPIDC）技术以降低异步电机的转矩脉动。针对所提出的方案进行仿真研究,并与传统DTC—SVM（空间矢量控制）相比较,仿真结果表明FPIDC方案能够进一步改善系统的动态特性,减少转矩脉动。     

空间电压矢量下SRM转矩脉动最小化

针对开关磁阻电机具有转矩脉动大的缺点,依据空间电压矢量下直接瞬时转矩控制的理论,通过分析采用基本电压矢量存在转矩失控现象的原因,提出了一种优化直接转矩控制的新方案。该方案以基本空间电压矢量为基础,通过适时地采用新增空间电压矢量,同时优化转矩滞环控制器的方法,达到提高直接转矩控制性能的目的。为验证方案的有效性和正确性,以一台三相12/8极开关磁阻电机为控制对象,将新方案与传统直接转矩控制的效果进行了比较。结果证明,新方案有效地抑制了转矩失控现象的产生,并在进一步减小转矩脉动上有明显效果,最终将转矩脉动控制在±1N·m以内。     

基于空间矢量调制的直接转矩控制算法研究

针对传统的直接转矩控制由于采用滞环比较器对磁链和转矩进行直接控制,导致出现开关频率不恒定,磁链和转矩脉动大的问题,提出一种基于空间矢量调制的直接转矩控制方法.根据感应电机的数学模型,建立磁链、转矩双闭环PI控制回路.直接以磁链和转矩作为控制量,采用空间电压矢量调制策略.该方法具有矢量控制连续平滑和直接转矩控制快速响应的特性.仿真和实验结果表明,相对于传统的直接转矩控制,基于空间矢量调制的直接转矩控制方案的开关频率恒定,大大减小了转矩脉动,改善了电流和磁链波形,使系统具有良好的动、静态性能,验证了该方法的可行性和有效性.     

交流异步电机的混合控制系统设计

为了克服直接转矩控制在低速区的不足,提出了将直接转矩控制和间接转矩控制相结合的混合控制方法,介绍了两种方法的基本原理和之间数学关系.该混合控制系统采用基于定子磁链和转子磁链的全阶磁链观测器,在低速区采用间接转矩控制,在高速区采用直接转矩控制,从而实现异步电机的全速域调速控制.实验结果证明了该方式的有效性.     

感应电动机无速度传感技术实验研究

基于TMS320F2812控制器开发了无速度传感器感应电动机直接转矩控制系统的实验平台,并完成了相关的软硬件设计,进行了理论联系实际的研究,并与传统的直接转矩控制系统进行了比较,全面验证了改进控制方案与基于高频信号注入法的速度估计方法的可行性。新型方案有效地改善了传统直接转矩控制中固有的转矩、磁链及电流脉动,同时,对外界扰动具有很强的鲁棒性,低速运行时具有很强的带载能力,使得改进控制方案比传统直接转矩控制方案更有优势。     

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统

传统的直接转矩控制系统存在转矩脉动大、开关频率不固定等缺点,限制了直接转矩控制策略的工程应用,提出一种采用空间矢量调制(SVPWM)技术的永磁同步电机直接转矩控制实现方案。该方案以新型的转矩单闭环直接转矩控制系统结构为基础,采用SVPWM技术代替传统开关表方式,并对转矩调节器进行了改进设计。最后,通过实验验证了理论分析的正确性和系统实现的可行性。     

基于变结构PI的空间矢量直接转矩控制系统研究

直接转矩控制技术以结构简单、动态响应快、鲁棒性强等优点受到国内外学者的广泛关注,但是传统直接转矩控制也存在转矩波动大、低速性能差等不足。将空间矢量调制技术（SVM）与直接转矩控制相结合为解决这一问题开辟了新的途径,然而采用PI控制的空间矢量转矩控制系统对系统外部扰动、参数摄动的鲁棒性较差。因此提出一种基于变结构PI的直接转矩控制方案,采用变结构与PI互相配合的控制方式,既保持了直接转矩控制转矩响应快速的优点,又发挥了变结构控制鲁棒性强的优势。仿真结果表明所提方案能有效改善直接转矩控制系统的性能。     

改进型异步电动机直接转矩控制方法的仿真研究

在研究空间电压矢量调制(SVM)方法和传统的异步电动机直接转矩控制方法后,得到了一种改进型异步电动机直接转矩控制方法.与传统的直接转矩控制方法相比,该方法有着转矩和磁链脉动大为减小的特点.此外,还给出了一种独特的异步电动机直接转矩控制动态问题的处理方法.仿真表明,采用改进型异步电动机直接转矩控制方法除了能使转矩和磁链脉动大为减小外,还有着和传统直接转矩控制一样好的动态性能.     

直接转矩控制在空间微特电机中的应用研究

介绍了一种基于磁链闭环控制的直接转矩控制方案,该方案相比传统的直接转矩控制方案,简化了控制结构。仿真和实验结果表明,该方案避免了给定磁链幅值不准确对电机性能的影响,同时保留了传统直接转矩控制方案的动态响应的快速性。     

双馈感应电动机直接转矩控制方法研究

直接转矩控制以其简洁明了的系统结构,优良的动、静态性能在感应电机的控制中得到了广泛应用。文中在分析了双馈感应电机直接转矩控制原理的基础上,提出了控制方案。该方案可以对电机转速、无功功率进行调节,使其工作在次同步、超同步、转子电流最小和定子侧功率因数补偿的运行状态。利用Matlab/Simulink进行了仿真研究,仿真结果证实了方案的可行性。     

New direct torque control of induction motor for minimum torqueripple and constant switching frequency

In this paper, a direct torque control (DTC) method of an induction machine is proposed which enables the minimum torque ripple control, while maintaining constant switching frequency. Some drawbacks of the conventional DTC are the relatively large torque ripple in a low speed range and the variation of switching frequency according to the amplitude of hysteresis bands and the motor operating speed. In the proposed strategy, an RMS torque-ripple equation is derived using instantaneous torque equations and, at each switching cycle, an optimal switching instant which satisfies the minimum torque-ripple condition is determined based on the ripple equation. The proposed strategy improves the performance of the DTC by combining a low-torque-ripple characteristic in steady state with the fast torque dynamics. Experimental results prove the feasibility of the proposed strategy as compared with the conventional method     

采用定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统

为解决异步电动机直接转矩控制(direct torque control,DTC)中低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统。其中定子电阻采用模糊神经网络进行辨识;电机转速采用基于转子磁链的模型参考自适应系统(model reference adaptive sys-tem,MRAS)法进行估计;同时采用三输入单输出的模糊控制器调节脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号占空比的异步电动机直接转矩控制的策略,三输入变量为转矩误差、磁链幅值误差和磁通角。此策略即在传统异步电动机直接转矩控制的基础上,用模糊控制器代替传统DTC中的滞环比较器和空间电压矢量状态选择器来细分控制规则,最后控制逆变器的开关,以减小低速时转矩和磁链脉动,提高系统转矩响应速度。仿真结果表明该系统可减小转矩和磁链脉动,提高系统的鲁棒性和自适应性,改善系统的动、静态品质。     

关于异步电机直接力矩控制的研究

直接力矩控制是交流调速中一种新颖、有效的控制方法。首先介绍了异步电机的数学模型 ,在此基础上对直接力矩控制进行了理论分析 ,并介绍其磁通、力矩控制方法 ,给出磁通观测器和力矩观测器 ,同时也对无速度传感器的直接力矩控制作了简要介绍     

Modern improvement techniques ofdirect torque control for inductionmotor drives - a review

Conventional direct torque control (DTC) is one of the excellent control strategies available to control the torque of the induction machine (IM). However, the low switching frequency of the DTC causes high ripples in the flux and torque that leads to an acoustic noise which degrades the control performances, especially at low speeds. Many direct torque control techniques were appeared to remedy these problems by focusing specifically on the torque and flux. In this paper, a state of the art review of various modern techniques for improving the performance of DTC control is presented. The objective is to make a critical analysis of these methods in terms of ripples reduction, tracking speed, switching loss, algorithm complexity and parameter sensitivity. Further, it is envisaged that the information presented in this review paper will be a valuable gathering of information for academic and industrial researchers.     

一种改进的离散空间矢量调制方法

针对异步电动机直接转矩控制(DTC)系统在低速时存在转矩脉动等缺点,提出了一种改进离散空间矢量调制的方法,仿真结果表明,该控制方法能有效地减小转矩脉动,改善定子磁链和电流的波形,改善电机的低速性能。     

基于区域电压矢量表的交流异步电动机直接转矩预测控制策略研究

对传统的交流异步电动机直接转矩控制产生的转矩脉动进行了详细分析,并在此基础上提出了新型的转矩和磁链区域电压矢量表以改进系统性能.之后又在区域电压矢量表的基础上,进一步提出了两种转矩和磁链预测直接转矩控制策略来减小低速转矩脉动,提高系统的稳态性能.最后通过仿真和实验验证了所提出的算法的实用性和优越性.     

一种新型异步电机直接转矩控制策略研究

异步电机调速系统中,传统直接转矩控制不能满足高精度调速的要求。在分析了异步电机直接转矩控制基本原理的基础上,提出了一种基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的直接转矩控制方法。通过Matlab/Simulink对该系统进行仿真,仿真结果表明:空间矢量脉宽调制直接转矩控制能够有效地减少电动机转矩和磁链的脉动。     

Very-low-speed variable-structure control of sensorless induction machine drives without signal injection

A sensorless induction machine drive is presented, in which the principles of variable-structure control and direct torque control (DTC) are combined to ensure high-performance operation in the steady state and under transient conditions. The drive employs a new torque and flux controller, the "linear and variable-structure control", which realizes accurate and robust control in a wide speed range. Conventional DTC transient merits are preserved, while the steady-state behavior is significantly improved. The full-order state observer is a sliding-mode one, which does not require the rotor speed adaptation and provides accurate state estimation in the entire speed range. The proposed scheme is a complete variable-structure solution that allows persistent sensorless operation of the drive at very low speeds, including zero and 3 r/min, with full load. Simulations and extensive experimental results confirm the robustness, accuracy, quickness, and low-chattering operation of the drive.     

A modified direct torque control for induction motor sensorlessdrive

Direct torque control (DTC) is known to produce quick and robust response in AC drives. However, during steady state, notable torque, flux and current pulsations occur. They are reflected in speed estimation, speed response, and also in increased acoustical noise. This paper introduces a new direct torque and flux control based on space-vector modulation (DTC-SVM) for induction motor sensorless drives. It is able to reduce the acoustical noise, the torque, flux, current, and speed pulsations during steady state. The DTC transient merits are preserved, while better quality steady-state performance is produced in sensorless implementation for a wide speed range. The flux and torque estimator is presented and an improved voltage-current model speed observer is introduced. The proposed control topologies, simulations, implementation data, and test results with DTC and DTC-SVM are given and discussed. It is concluded that the proposed control topology produces better results for steady-state operation than the classical DTC