异步电动机复合滑模直接转矩控制方法研究

针对传统直接转矩控制系统低速时电机转矩和转速波动大的不足,设计了复合滑模直接转矩控制器,该控制器由一积分切换的自适应滑模控制器并联积分环节构成.在Matlab/Simulink下分别建立了传统直接转矩圆形磁链轨迹控制模型和复合滑模直接转矩控制模型.仿真结果验证,与使用传统直接转矩控制算法相比较,该方法能提高系统鲁棒性,在相同仿真条件下转矩和转速的波动明显减小,从而证明了该方法的可行性.     

开关磁阻电机磁链的边界层混合滑模控制

为抑制开关磁阻电机非线性结构所导致的转矩脉动,提出磁链的边界层混合滑模控制器,加入边界层内积分补偿,实现线性控制和非线性滑模控制相结合,使磁链能够平滑收敛于滑移面的平衡状态,在获得鲁棒性的同时具有平滑跟踪特性。接着,进一步论证了该混合控制器实现的稳定可达性。仿真测试分别比较了该控制器与PID、传统滑模控制的磁链跟踪性能、扰动抑制和转矩控制性能,表明该磁链控制器能获得较低脉动转矩,在不失去鲁棒性的同时有较高的抗抖振能力。最后,通过实验验证了其可行性。     

基于新型NFTSM控制器的PMSM模型预测转矩控制

针对凸极PMSM驱动系统,基于非奇异快速终端滑模(NFTSM)技术,提出一种新颖的NFTSM控制器的模型预测转矩控制(MPTC)策略。首先,构建积分型的非奇异终端滑模面,保证转速误差可以在有限时间内收敛;然后,构建含有终端吸引子的滑模控制律,削弱传统滑模引起的抖振;最后,采用双曲正切函数取代传统的开关函数,降低因为开关函数引起的抖振。仿真结果表明,系统的转矩脉动和磁链波纹得到明显改善,并且拥有更好的鲁棒性和动态性能。     

基于滑模控制的TSMC-PMSM调速系统

设计了一种基于双级矩阵变换器(TSMC)驱动的永磁同步电机(PMSM)滑模变结构直接转矩控制方案。该方案针对一般滑模控制器的抖振问题,设计了积分滑模面、符号函数平滑和变指数趋近律,并应用于PMSM转矩和磁链的控制,既克服了滞环直接转矩控制(DTC)转矩和磁链脉动大的不足,又解决了一般滑模控制器的抖振问题。采用DSP和FPGA开发了一套系统实验样机,给出了系统的软硬件设计方法,实验结果验证了系统设计的有效性,实现了系统高性能调速及网侧电能质量的优化。     

基于新型趋近律的永磁同步电动机滑模变结构控制

将一种新的变指数趋近律滑模变结构控制策略用于永磁同步电机直接转矩控制中,解决了传统直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动大、逆变器开关不恒定、转矩脉动造成的高频噪声等问题.该趋近律可解决滑模控制中的抖振问题.仿真结果表明该方案对系统参数不确定、外部扰动和噪声具有强鲁棒性,系统的动态、静态品质优良,改善了转矩和磁链的脉动大的问题.滑模变结构的抖振也得到了明显抑制.     

基于二阶滑模的永磁同步电机直接转矩控制

针对传统永磁同步电机直接转矩控制(DTC)中存在的磁链和转矩脉动较大、低速时难以准确控制等问题,根据永磁同步电机的数学模型,结合二阶滑模和直接转矩控制思想,提出了基于二阶滑模速度控制器的永磁同步电机直接转矩控制系统。仿真结果表明,与传统的PI控制相比,二阶滑模的速度控制器对系统参数和外部干扰表现出较强的鲁棒性,能够在有限时间内收敛,且消弱了常规滑模控制中存在的抖振,整个系统的控制效果也得到了很大改善。     

基于新型趋近率的永磁同步电机滑模变结构控制

将一种新的变指数趋近律滑模变结构控制策略用于永磁同步电机直接转矩控制中,解决了传统直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动大、逆变器开关不恒定、转矩脉动造成的高频噪声等问题。该趋近律可解决滑模控制中的抖振问题。仿真结果表明该方案对系统参数不确定、外部扰动和噪声具有强鲁棒性,系统的动态、静态品质优良,改善了转矩和磁链的脉动大的问题。滑模变结构的抖振也得到了明显抑制。     

感应电机混合滑模变结构控制方法

针对传统直接转矩控制所固有的稳态运行时转矩、磁链、电流脉动大的问题,提出了一种利用转矩误差与磁链误差、通过滑模变结构控制方法实现对转矩与磁链进行控制的直接转矩控制方案.分别以转矩误差与磁链误差作为状态变量设计了时变积分型滑模平面,保证了趋近过程的系统状态保持在滑模面附近,减小了趋近距离.而对于滑模变结构控制本身的抖振问题,采用了一种通过滞环比较器自适应地实现了滑模变结构控制与传统PI控制的平滑过渡的混合滑模变结构控制方法.实验结果验证了该控制方法的有效性和可行性.     

基于MTPA的永磁同步电机滑模变结构直接转矩控制

为解决传统控制方法中磁链和转矩脉动较大、低速性能较差等问题,将滑模变结构理论应用到永磁同步电机直接转矩的最大转矩电流比控制中.设计转矩的组合滑模面和磁链的积分滑模面,进一步提高变磁通控制时转矩的响应速度和稳态性能,减小磁链的脉动;分析离散域下高氏趋近律的缺陷,设计一种带内负衰减控制的趋近律用于转矩控制,在保证系统鲁棒性的前提下减弱了抖振.仿真结果表明,该方法具有动态响应快、转矩脉动小、在恒转矩区和弱磁区对电机参数变化具有强鲁棒性.     

分数阶滑模趋近率在SMVS-DTC中的应用

为了减小基于滑模变结构的直接转矩控制技术中存在的转矩、磁链脉动,以及系统抖振等问题,提出一种改进型的分数阶滑模控制器。分析了分数阶指数函数曲线的特性,并在滑模切换面设计中引入了分数阶积分项来减小转矩、磁链脉动,同时采用分数阶微分方程和指数趋近率相结合的新型趋近率来提高收敛速度、减小暂态过程中的超调量。仿真结果显示,改进后的分数阶滑模控制器能明显减小系统抖动,更快地到达稳定状态,并且对干扰信号有较强的鲁棒性。     

一种新型永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制系统

传统的转矩和磁链双滞环型永磁同步电动机直接转矩控制系统具有转矩脉动大、开关频率不恒定、运行噪音大等缺点.为此,论文基于滑模变结构理论及空间电压矢量调制技术,提出一种新型永磁同步电动机直接转矩控制策略.根据永磁同步电动机定子磁链定向坐标系中的数学模型及滑模变结构理论推导出定子磁链及转矩控制律.实验结果显示新型直接转矩控制...     

一种新型永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制系统

传统的转矩和磁链双滞环型永磁同步电动机直接转矩控制系统具有转矩脉动大、开关频率不恒定、运行噪音大等缺点。为此,基于滑模变结构理论及空间电压矢量调制技术,提出一种新型永磁同步电动机直接转矩控制策略。根据永磁同步电动机定子磁链定向坐标系中的数学模型及滑模变结构理论推导出定子磁链及转矩控制规律。实验结果显示新型直接转矩控制具有转矩动态响应迅速,稳态转矩脉动和磁链脉动低,电流波形光滑,驱动系统对参数变化不敏感。     

基于滑模变结构的永磁同步电机直接转矩控制

为解决传统永磁同步电机直接转矩控制中存在的电流、磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定、系统低速运行时难以精确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题,文中将滑模变结构控制策略引入永磁同步电机直接转矩控制中。用转矩和磁链2个滑模控制器来替代传统直接转矩控制中的2个滞环调节器,其输出实现空间电压矢量调制,保证了逆变器开关频率恒定。实验结果表明,这种新型控制策略能极大地减小传统直接转矩控制中存在的电流、磁链和转矩脉动,有效地抑制高频噪声,实现逆变器开关频率恒定,同时仍保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的特征和对系统参数摄动、外干扰、测量误差以及测量噪声具有鲁棒性强的优点,有效地改善了系统的动、静态运行性能。     

基于DSP滑模变结构的PMSM控制系统设计

滑模变结构控制(Sliding Mode Variable Structure Control,简称SMVSC)具有响应速度快,超调量小.控制精度高,鲁棒性和抗干扰能力较强等优点,特别适应于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous M0tor,简称PMSM)这种高阶、非线性、强耦合的多变量系统.将SMVSC策略引入PMSM直接转矩控制(Direct Torque Control.简称DTC)中,实现了基于TMS320LF2407A的滑模变结构PMSM直接转矩控制系统.实验结果证实了系统的可行性表明.该控制系统定子磁链和电磁转矩脉动小,动态响应速度快,对参数摄动鲁棒性强,并且逆变器开关频率恒定.     

基于模糊零矢量永磁同步电机直接转矩控制

针对传统永磁同步电机直接转矩控制中的转矩脉动问题,对传统直接转矩控制中产生转矩脉动的机理、零矢量在永磁同步电机直接转矩控制中的作用进行了详细分析.通过采用带零矢量的模糊控制器代替传统的滞环比较器,构建了一种基于模糊零矢量的永磁电机直接转矩控制方法,实现了永磁同步电机磁链和转矩的协同控制,将磁链偏差和转矩偏差进行合理的模糊分级,有效地抑制了转矩脉动,同时保持了直接转矩控制的响应速度快和鲁棒性强的优点.仿真和实验验证了该方法的可行性和有效性.     

基于二阶滑模算法的永磁电机直接转矩控制

针对传统直接转矩控制(DTC)方法低速控制精度差、转矩脉动大、开关频率不稳定等问题,提出了一种基于二阶滑模控制的永磁电机DTC方法。该控制方法基于二阶滑模控制原理,将传统磁链控制器与转矩控制器以滑模控制器替代,对空间电压进行矢量调制,提高了开关频率的稳定性,获得了良好的动态稳定性,改善了电机输出性能。仿真与试验结果表明,该控制方法能够有效减小电流脉动与转矩脉动,同时提高了控制系统的抗干扰能力,实现了电机的快速动态响应,具有较强的鲁棒性能。     

永磁同步电机滑模变结构直接转矩控制

将滑模变结构控制策略引入永磁同步电机直接转矩控制中,来解决传统永磁同步电机直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定、低速时系统难以准确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题.仿真研究表明,本文提出的这种新型控制策略能极大地减小传统直接转矩控制中因两滞环调节器造成的静态转矩脉动,同时又保持了直接转矩控制固有的转矩快速响应特征和对系统参数摄动、外干扰、测量误差以及测量噪声具有的极强鲁棒性优点,有效地改善系统的动、静态运行性能,是永磁同步电机直接转矩控制中一种新颖的改进控制方式.     

四开关逆变器驱动永磁同步电机的模糊滑模直接转矩控制

为解决四开关逆变器驱动永磁同步电机的常规直接转矩控制(DTC)中磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定的问题,提出采用滑模控制器替代常规DTC中的滞环调节器以获得所需电压矢量,并采用空间矢量调制策略获得固定的逆变器开关频率。为避免常规滑模控制器输出抖动对系统性能的影响,引入了模糊控制器以平滑系统输出。仿真结果表明,采用该策略能有效抑制磁链和转矩脉动,同时能保持DTC系统固有的转矩快速响应特性和强鲁棒性。     

基于滑模变结构的异步电机直接转矩控制研究

根据异步电机在同步旋转坐标系下的数学模型和滑模变结构理论设计了一种基于转矩误差和磁链误差的滑模控制器,利用获得的参考电压矢量,通过空间电压矢量调制得到逆变器开关控制信号。仿真研究验证了该控制策略在减小转矩和磁链脉动,保证逆变器开关频率恒定的同时,对系统参数摄动和外部干扰表现出较强的鲁棒性。在此基础上,实际应用于基于VxWorks嵌入式系统的变频调速系统平台,取得了良好的控制效果。