基于交互式模型参考自适应的模糊DTC系统

为了提高传统直接转矩控制系统的性能,分析了模糊控制和交互式模型参考自适应辨识器的基本工作原理。采用模糊控制器取代原来的磁链、转矩控制器,对不同的磁链误差、转矩误差选择不同的电压矢量,可以减小转矩误差;同时采用了一种基于交互式模型参考自适应理论的无速度传感器,可以通过变换参考模型和可调模型来辨识速度和定子电阻。结果表明,基于交互式模型参考自适应的模糊直接转矩控制系统的磁链和转矩的脉动小,提高了低速时的性能,同时可以实现对转速和电阻的辨识。因此,基于交互式模型参考自适应的模糊直接转矩控制与传统的直接转矩控制相比具有很大的优越性。     

牵引变流器母线电压振荡抑制

地铁和轻轨列车的牵引系统在使用中经常存在母线电压振荡的问题,严重影响异步电机矢量控制的应用。目前己有的抑制方法主要以投入制动电阻为主,虽然该方法可以简单迅速地抑制母线振荡,但是频繁使用会降低制动电阻的使用寿命,增加列车的能耗。对此,首先构建了LC谐振滤波器及变流器的系统模型,然后使用Nyquist图分析了系统稳定性并阐述了母线电压振荡的原因,从变流器的阻抗特性入手,提出母线电压振荡补偿控制器,以母线电压振荡分量为输入量,经过超前网络补偿,修正给定的电流转矩分量,以达到提高系统阻抗的效果。经过仿真实验验证,表明该控制器可以有效地抑制母线电压振荡,提高系统稳定性。     

基于矢量控制直流母线振荡抑制的研究

直流侧LC电路参数不匹配或者控制算法不当会引起异步电机牵引系统的母线电压、电流会产生振荡,降低系统稳定性。针对以上本文建立了牵引系统数学模型,并通过Matlab仿真软件建立了异步电机直流侧振荡抑制牵引系统的仿真模型,进行了仿真研究,提出了基于矢量控制算法振荡抑制控制策略,对直流侧母线电压、电流产生振荡进行有效地抑制,仿真结果验证了本文提出方法的合理性。最后通过地面联调试验验证了本文提出方法的可行性。     

永磁直线同步电机无模型自适应直接推力控制

针对永磁直线同步电机模型参数不确定且时变并且在运行过程中容易受外部扰动影响的特点,首次将无模型自适应控制理论应用到永磁直线同步电机直接推力控制中.采用无模型自适应方法,实时拟合出永磁直线同步电机运行过程中电磁推力和速度之间的时变差分方程,通过控制率函数推算出给定电磁推力,实现永磁直线同步电机无模型自适应直接推力控制.与传统的PI控制相比,无模型自适应直接推力控制算法既不需要调节PI参数,又明显减少了由于电机控制系统参数变化和负载扰动引起的速度和推力脉动,在保证了系统稳定运行情况下提高了电机控制系统对内部和外部干扰的鲁棒性.     

有轨电车用永磁电机同步调制技术研究

永磁同步电机相比于异步电机以其自身的明显优势在轨道交通领域有着越来越广泛的应用。本文针对有轨电车用永磁电机脉冲调制方式,分析了现有的永磁电机脉冲同步调制技术的难点及存在的问题。结合有轨电车用永磁电机的特性以及工程实际,提出了一种简单有效的脉冲同步调制方法。该调制方法以空间矢量脉宽调制（SVPWM）的基本理论为基础,低速下采用异步调制模式,高速下采用五段式和七段式混合同步调制的模式,针对不同的调制区间采用不同的载波比构建电压脉冲。实验证明,本调制方式可以实现电机在高速区的同步调制,输出电压脉冲稳定,不同载波比切换过程中无冲击,易于工程化实现。     

基于改进SVPWM永磁直线同步电机直接推力控制

针对传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）永磁直线同步电机直接推力控制系统响应慢、逆变器开关损耗大、输出电流谐波含量高、系统效率低、推力脉动大的问题,建立了逆变器损耗模型,推导出损耗以及谐波含量关系式,得出损耗和谐波含量最小时的零矢量最优分配方式,提出最小损耗SVPWM方法,并采用定子电流最小控制代替系统定子磁链给定值.通过Matlab/Simulink仿真实验比较了传统方法和本方法在不同速度时加载不同负载的系统损耗和效率以及在电机起动和突加负载时系统的响应能力和推力脉动,并分析了两种方法的逆变器输出电流谐波含量,证明了本方法的有效性与可行性.     

永磁同步电机驱动系统最小损耗分析

为了提高电机驱动系统的效率,对永磁同步电机（PMSM）驱动系统最小损耗进行了分析和研究.通过对电机驱动系统的综合分析,建立了逆变器和PMSM系统的数学模型,从理论上推导并建立了系统损耗和定子磁链的关系,并得到损耗最小时定子磁链的表达式,从而实现PMSM驱动系统的损耗最小.将损耗模型法和搜索寻优法的优点有效结合起来,建立了综合2种分析方法的数学模型.在Matlab/Simulink环境下搭建了PMSM驱动系统仿真模型,在保证输出功率不变的条件下,通过检测逆变器直流母线侧的电压及电流,可以证明该模型能够实现全局范围内快速达到损耗最小、效率最优的目的.     

最小损耗SVPWM优化策略及其谐波分析

针对传统SVPWM调制方式不能有效地减小开关损耗及逆变器产生的电流谐波,导致电机工作效率降低,并且使电机转矩脉动增加的问题,通过分析SVPWM调制技术的原理,找出影响开关损耗的因素,对比不同工作情况下的SVP-WM调制方式,提出最小损耗SVPWM调制方法.这种方法能够对零矢量进行最优分配,达到降低开关损耗、减小输出信号谐波含量的目的.对传统方法和该优化方法进行了开关损耗以及逆变器电流谐波分析比较,仿真结果验证了该优化方法的正确性和合理性.