基于TMS320F2812的异步电机矢量控制系统

传统的矢量控制方法基于异步电机的稳态模型,控制性能受电机的参数影响很大。本文结合异步电机的特性和要求在控制策略中设计了转速、电流、磁链等多个闭环,采用了对参数依赖性很小的偏差电压解耦方式,并结合电机的电压模型和电流模型对传统的转子磁链计算进行了补偿和修正,有效地降低参数变化对系统的影响。DSP芯片TMS320F2812有着强大的运算能力和优良的控制性能,基于该芯片的硬件系统很好地实现了控制方案,实验表明该控制系统精度高,实时性和动态响应都较好。     

永磁同步电机无磁链电流预测控制

针对永磁同步电机PWM电流预测控制对电机模型参数的依赖性问题,研究了基于增量式模型的永磁同步电机无磁链电流预测控制方法。对传统PWM电流预测控制的稳定性以及参数摄动造成的电流静差进行了理论分析,表明参数摄动会对系统稳定性造成影响,造成电流控制静差。建立基于增量式状态方程的永磁同步电机模型,基于该模型设计无磁链电流预测控制器,保证控制器能够在无磁链参数参与的情况下运行,增强系统对磁链参数摄动的鲁棒性。选择适当的评价函数获取最优控制电压增量数学表达式。实验结果验证了新型控制策略的可行性。     

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。     

改进的感应电机静态补偿电压模型及低速性能分析

针对静态补偿电压模型磁链观测器存在的低速运行时磁链估计不准确、低速性能不佳等问题,提出了一种改进的感应电机静态补偿磁链估计电压模型。该模型在高速运行时采用静态补偿电压模型进行磁链估计,低速时采用d-q电流模型进行补偿。该模型能在全速范围内实现平滑切换,有效提高了电机低速运行磁链估计性能。结合感应电机数学模型,通过理论推导建立了基于改进静态补偿电压模型的矢量控制非线性磁链动态模型,并利用李雅普诺夫线性化理论分析了该非线性动态模型在低速运行时的稳定性。同时,对电机参数不准确情况下的改进静态补偿电压模型磁链估计参数敏感性进行了分析。仿真研究和实验结果验证了理论分析的正确性。     

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。     

一种永磁同步电机定子磁链和电磁转矩观测器

在风力发电系统中,风力发电机需要根据主控系统的转矩指令进行精确的转矩控制。传统的控制方法直接根据转矩指令计算对应的电流指令,并进行电流闭环控制。然而,根据转矩指令计算电流指令时,由于电机参数的影响,导致转矩控制精度降低。因此,文中基于全阶滑模观测器,提出了一种永磁同步电机定子磁链和电磁转矩观测器。与传统的电压模型磁链观测器相比,所提磁链观测器克服了积分初始值和积分漂移的问题。与传统电流模型磁链观测器相比,所提磁链观测器克服了电机电感参数和永磁体磁链参数的影响。基于观测得到的定子磁链,可实现电磁转矩的精确观测。通过设计转矩闭环控制,大大提高了转矩控制精度。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

基于人工神经网络的电压电流互补模型转子磁链估计

为了准确对感应电机磁链进行实时估计,提出了一种基于人工神经网络(ANN)电压电流互补模型的估计方案。该方案利用基于ANN的电压与电流模型之间的磁链估计差值在线对电机参数进行更新,以减小因电机参数变化所引起的模型偏差,并最终通过电机频率范围决策转子磁链。实验结果表明,该方案对磁链估计有效,实时控制效果好。     

基于模糊控制及复合磁链观测器的感应电机矢量控制系统

采用基于电压模型及电流模型的复合磁链观测器,避免了矢量控制时异步电机工作温升引起的转子电阻变化所带来的磁链观测不准确问题。该文通过采用双层模糊P I控制器进一步减小了电机工作时定、转子参数变化对系统性能的影响,并在获得较好鲁棒性的同时,提高了整个系统的调速性能。     

基于非线性磁链动态模型的无速度传感器矢量控制系统

在实际工况下,异步电机参数变动会导致基于转子磁场定向的矢量控制系统定向出现偏差。针对此问题提出了一种非线性磁链动态模型的数学模型。该模型在高速运行时采用电压模型进行磁链估计,低速时采用电流模型补偿,在不同范围内各自的比例不同。结合异步电机数学模型,推导了闭环观测器的非线性磁链动态模型,在对其做近似线性化处理后建立了在不同速度范围内的切换机制,利用稳定性理论分析了误差相关因素,并对电机参数进行敏感性分析和补偿。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

一种基于混合型磁链观测器的异步电机直接转矩控制

由于异步电机定子电阻压降的存在,传统6扇区直接转矩控制所选电压矢量在扇区交界处可能失效,通过采用12扇区切换方法有效提高了控制的可靠性。针对电压模型和电流模型定子磁链观测器各自的特点,提出了一种适用于高采样频率的新型电压和电流混合模型观测器,建立了定子磁链观测值与真实值的频率响应方程。在电机参数变化情况下,从频率响应特性和仿真两个方面对比分析了三种磁链观测器的性能。最后通过试验证明了所提出观测器的有效性。     

异步电机矢量控制系统的设计与实现

以矢量控制思想为基础,以异步电机磁通和转矩独立控制为目标,以DSP为控制核心,在磁链开环作用下,建立转矩电流、励磁电流分量为控制内环,以转速为控制外环的双闭环异步电机矢量控制系统,实现异步电机无级调速。经实验证明,该系统跟随性、动态性及调速性有较大提高。     

基于改进混合模型转子磁链观测器的异步电机无速度传感器控制

针对异步电机无速度传感器控制由于估计转子磁链不准确导致控制精度不佳的问题,提出了一种改进的混合模型转子磁链观测器设计方法。首先,介绍了常规的异步电机磁链观测方法,并借助异步电机的复矢量模型和特征函数详细分析了常规Gopinath型转子磁链观测器存在的主要问题。其次,为了解决常规磁链观测器存在的缺点,提出了一种改进的特征函数设计方法,进而得到了一种改进的混合模型转子磁链观测器。再次,基于特征函数和频率响应函数,进一步对比研究了常规Gopinath型转子磁链观测器和所提改进的混合模型转子磁链观测器的参数灵敏性。最后,利用所提混合模型转子磁链观测器的磁链观测结果和锁相环,实现了异步电机的无速度传感器控制。基于StarSim和YXSPACE-SP2000平台的对比实验结果,验证了所提混合模型转子磁链观测器的参数鲁棒性,同时也验证了所提无速度传感器控制策略的有效性。     

基于Matlab/Simulink的异步电机矢量控制系统仿真

在ABC坐标系的基础上,分析了异步电机的数学模型.利用Matlab/Simulink给出异步电机的一个通用而简单的动态仿真模型,并把该模型应用于异步电机的矢量控制系统,建立了转子磁链定向的异步电机矢量控制系统仿真模型.使用时只需调用该模型并置入相应的电动机参数即可,证明该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列优点.通过...     

矩阵变换器驱动异步电机模糊自适应PI控制

在间接空间矢量调制的矩阵变换器和矢量控制原理的基础上,搭建了异步电机调速系统.为了进一步提高该系统的动态性能和抗干扰能力,在调速系统的矢量控制部分引入模糊自适应PI控制器,代替传统的PI控制器,对控制器参数进行实时校正.仿真结果表明,采用模糊PI控制器的矩阵变换器驱动的调速系统能够使能量回馈到电网,达到了节能目的,同时...     

基于智能神经元PID的异步电机直接转矩控制

针对异步电机直接转矩控制系统PID转速调节器的适应性、鲁棒性及抗干扰性较差的问题,提出了基于智能神经元PID转速调节器的异步电机直接转矩控制方法。智能神经元PID转速调节器采用2个神经元控制器进行设计,同时实现了控制器参数的在线调整,磁链调节器和转矩调节器分别采用滞环调节器进行设计。仿真结果表明,基于智能神经元PID的异步电机直接转矩控制系统能快速跟踪参考转速变化,具有很强的抗干扰能力、自适应能力和较强的鲁棒性。     

基于VisSim异步电机矢量控制系统建模与仿真

为了建立一个高效、工程化的异步电机控制系统仿真模型,基于VisSim仿真平台,在分析交流异步电机数学模型的基础上,建立了电机独立功能模块,如电机本体模块、矢量控制模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,再将各模块有机整合,搭建了交流异步电机控制系统的仿真模型。系统采用双闲环控制,速度环采用PI控制,电流环采用电流滞环控制。仿真结果证明了该模型的合理性、有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统

提出了一种基于DSPTMS320C32的异步电动机直接转矩控制系统实现方案，给出了系统硬件结构和软件设计，通过对某一具体参数的异步电动机进行实验，得到了稳态时定子磁链幅值的空间轨迹及低速和高速时的相电流波形，从而证明了所提出的系统方案对电机参数依赖性小，鲁棒性好，易于实现全数字控制的优点。     

大功率异步牵引电动机在全速范围下的直接转矩控制

为了满足大功率牵引电动机在全速度范围内的快速转矩响应,并克服电机参数变化对系统的影响,提出了一种牵引电动机的直接转矩控制策略,低速时采用圆形磁链控制,以减小转矩脉动;高速时采用六边形磁链控制,以减小逆变器开关频率,并优化选择零电压矢量,采用速度和磁链容差切换的控制方式实现六边形磁链与圆形磁链的平滑过渡。仿真结果表明,该控制方法能够实现转矩的快速动态响应,保证了控制精度,在大功率交流调速中具有一定的参考价值。     

基于三电平逆变器的异步电机矢量控制研究

矢量控制使异步电机转子磁链与转矩解耦,可实现对转速、转矩和位置的精确控制,使异步电机具有与直流电机一样的控制特性。三电平逆变器比传统的两电平逆变器有更多的开关状态,有利于输出电压正弦化和向高压大容量发展。研究了基于三电平逆变器的异步电机矢量控制,在参考电压矢量的合成时,选择只包含PO状态的矢量作为起始矢量,既保持了中点电位的平衡,又消除了扇区切换时矢量突变问题。仿真结果表明电机动态、稳态性能优越。