感应电机变频调速的一种解耦控制方法

本文用逆系统的方法对感应电机的数学模型进行线性化,讨论了参数未知及转子磁通观测不准确对线性化后模型的影响,分析了线性化后的转速子系统及磁通子系统间耦合系数的大小,给出了转子磁通及转子电阻的估计方法及系统的闭环控制方案,仿真及试验表明结果是满意的。     

一种感应电机的解耦控制方法

交流电机是一种机电能量转换的重要装置，它有极强的电磁耦合性。该文在交流电机转子磁场定向控制的基础上，根据控制原理的不变性原理提出了一种感应电机偏差解耦控制方法，给出了算法的推导过程，对所提方法的鲁棒性进行了分析，对解耦方式与矢量控制系统结构，影响解耦因素进行了探讨。计算机仿真对解耦效果进行了比较。物理实验对所提方法进行了验证。理论分析和实验结果表明所提方法具有良好的解耦控制方法。     

感应电机在弱磁区的电流解耦控制研究

为了实现感应电机的宽范围调速,针对按转子磁场定向时,d,q轴电流的耦合效应,引入复平面矢量分析法,建立了感应电机的电压一电流矢量模型,分析了同步旋转PI控制器在解耦方面的不足,提出了评价耦合强度的频率函数.在复数传递函数的基础上,提出了一种电流矢量控制器,该控制器在确定系数后,无需电机参数,就可在宽调速范围内实现电流解耦控制.实验结果证明了该方法的有效性和正确性.     

异步电机电流内模解耦控制系统分析与仿真

在同步速d-q坐标系下异步感应电机动态模型和解耦控制原理的基础上引入了内模控制方法,详细设计了基于转子磁链定向和内模控制的定子电流调节器。为了计及实际系统中异步感应电机磁场会随着电机负载(转矩)变化而呈不同程度的饱和以致电机参数的非线性,分析了电流内模控制器对这种非线性参数的鲁棒性,建立了整个异步感应电机矢量控制仿真系统,并分别对忽略磁路饱和和考虑磁路饱和两种情况下的系统进行了仿真分析。结果表明电流内模控制调节器在模型匹配和失配下均能提供良好的转矩动和静态解耦效果。     

无轴承异步电机解耦控制策略

针对2极转矩绕组和4极悬浮绕组构成的无轴承异步电机悬浮力耦合问题,利用悬浮绕组数学模型及其等效电路图,分析了转子感应电流对悬浮力控制的影响.在考虑悬浮绕组转子感应电流导致悬浮力耦合的基础上,研究了逆系统的悬浮解耦控制策略,构造了以悬浮绕组励磁电流为位移控制量的悬浮力控制模型.仿真及实验结果表明,该模型能实现悬浮力完全解耦,其控制器可以独立控制相对应的悬浮力,为无轴承全速范围悬浮控制提供借鉴.     

一种无延时单相并网变换器dq电流解耦控制方法

以单相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变换器作为研究对象,以改善电流控制器的动态性能为目的,提出一种无延时控制方法。单相变换器传统矢量控制方法需要虚构正交电流分量,但传统正交信号发生器(orthogonal signal generator,OSG)在虚构出与单相电网电流正交的物理量时存在一定的延时,从而会恶化电流控制器的动态性能。针对虚构电流引起的延时问题,提出了一种无延时单相并网变换器电流控制方法。首先,建立了单相PWM变换器在dq旋转坐标系下的数学模型。其次,针对矢量控制在单相系统无法直接实现的问题,介绍了几种传统的OSG算法的原理。然后,提出一种无延时正交电流虚构算法,并给出了无延时正交电流虚构算法实现框图。最后,对所提的算法与传统的OSG算法进行仿真和实验对比分析,仿真和实验结果均验证了所提算法的有效性和可行性。     

一种改进的异步电机矢量控制方法

对异步电机矢量控制方法中的非完全解耦现象进行了定性定量的分析。在传统的转子磁场定向矢量控制的基础上进行改进，使系统不受参数变化影响，仍能保持完全解耦，从而改善了矢量控制方法的性能。MATLAB仿真结果显示，磁链的波动得到了明显改善。该方法适用于高性能的驱动控制场合。     

一种考虑边端效应的直线感应电机改进解耦控制策略

直线感应电机独特性引起的参数变化会带来电流控制时的解耦困难,因为传统前馈解耦控制器在电机参数有误差时表现不佳。本文在考虑边端效应的直线感应电机的矢量控制策略中,采用了一种改进的解耦控制器作为电流控制器,提高了系统对抗参数变化的鲁棒性,同时易于实现。这种方法的有效性通过Matlab/Simulink中的仿真进行了验证。     

电流控制电压源逆变器驱动的感应电机逆解耦控制

在转子磁链坐标系下,以电流控制电压源逆变器供电驱动电机运行.通过在电流内环采用高增益控制器,感应电机模型中的2个定子电流分量可近似为定子参考电流,从而可忽略定子电流动态特性的影响,将以定子电压为控制量的感应电机四阶模型降阶成以定子电流为控制量的二阶模型.采用状态反馈线性化方法求得感应电机的逆系统,将多变量、非线性、强耦合的感应电机动态解耦成转速与转子磁链2个一阶子系统.在此基础上,设计一种积分比例(IP)控制器对解耦子系统进行闭环控制.电流内环采用滞环比较器,直接获得PWM信号,控制逆变器实现电流跟踪,从而使调速系统具有快速的动态响应性能.仿真结果验证所提控制方案的有效性和优越性.     

一种改进的异步电机矢量控制方法

对异步电机矢量控制方法中的非完全解耦现象进行了定性定量的分析.在传统的转子磁场定向矢量控制的基础上进行改进,使系统不受参数变化影响,仍能保持完全解耦,从而改善了矢量控制方法的性能.MATLAB仿真结果显示,磁链的波动得到了明显改善.该方法适用于高性能的驱动控制场合.     

感应电机的逆系统方法解耦控制

针对感应电机这一多变量、非线性、强耦合的控制对象,应用逆系统方法,将感应电机转速与转子磁链解耦成2个二阶子系统。在此基础上,运用线性系统理论对其进行控制。仿真结果表明这种基于逆系统方法的反馈线性化控制策略可实现感应电机的高性能控制。     

基于复矢量的异步电机电流环数字控制

定子电流环控制在异步电机矢量控制系统占有非常重要的地位,直接关系牵引系统的转矩控制快速性和系统稳定性。然而,在大功率牵引传动系统中,为了降低开关器件的损耗,往往牵引逆变器的开关频率只有几百赫兹,这使得电流环带宽受限;另一方面控制环路中存在较大的延时,加剧了交流感应电机dq轴电流的交叉耦合程度,进一步降低了电流环的性能,严重时甚至导致系统不稳定。为了克服这些问题,进一步提高牵引感应电机的动态性能,首先在复矢量概念基础上,建立精确的含有延时在内的逆变器供电的异步电机的离散数学模型,接着分析了延时对异步电机数字矢量控制的影响,得到了克服延时的控制思路。在此基础上,在离散域中利用零极点对消原理,得到基于复矢量的电流数字控制算法。实验结果表明,在电机低开关频率数字矢量控制系统中的电流环中引入基于复矢量的纯数字控制算法,有效提高了电机的动态性能。     

一种新型交流异步电机电压解耦矢量控制系统

提出了一种异步电动机电压解耦矢量控制系统的设计方法,详细分析了电压解耦矢量控制理论,确定了基于DSP控制技术的矢量控制系统硬件和软件结构,并将该系统左用于绞车传动中控制PWM变频器,并进行了实验。结果表明该设计系统合理,总体功能达到了矢量控制系统的技术指标。     

基于内模的永磁同步电机滑模电流解耦控制

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motors,PMSM)矢量控制的目标是使PMSM具有优良的动态性能和稳态性能,但在同步旋转坐标系下dq轴电流存在耦合,影响转矩响应性能。传统的PI无法实现解耦,而电压前馈解耦策略对参数敏感,因此提出一种基于内模的滑模电流解耦控制策略。该策略使用内模控制策略控制理想电机解耦模型,保证系统动态响应速度;使用积分滑模控制实现dq轴电流解耦,同时提高系统在整个运动过程中对参数摄动和外扰动的鲁棒性。仿真和实验结果表明该策略能有效实现dq轴电流解耦,提高系统动态性能,并且具有优良的鲁棒性。     

感应电动机2种解耦控制方案的对比研究

感应电动机是一个多变量、强耦台、非线性的控制对象。文章对基于传统的矢量控制和基于微分几何控制理论的非线性多输入—多输出状态反馈2种解耦控制方案做理论和试验对比研究。理论和仿真试验结果都表明，矢量控制是一种磁链与转速没有完全解耦的控制方案，而基于微分几何控制理论的解耦控制实现转速与磁链完全解耦，从控制性能而言，后者控制方案优于前者。     

无刷双馈电机的一种矢量解耦控制

无刷双馈电机(BDFM)调速系统可以大大降低调速装置的容量,在大功率调速系统中有着广阔的应用前景,但由于缺乏有效的控制策略,阻碍了其应用和推广,因此迫切需要新型的控制策略来改善其性能,以扩大其应用范围。在同步参考系的矢量解耦数学模型基础上,利用同步角和转矩的关系,提出了一种简单实用的矢量解耦控制,采用这种控制方法,使BDFM的矢量控制变得与普通感应电机的矢量控制一样简单,能用于调速性能要求较高的调速系统。     

基于滑模变结构与解耦控制的感应电机控制器设计

在分析感应电机数学模型的基础上,针对感应电机矢量控制系统的速度环、磁链环、电流环对误差响应的不同要求分别设计了三种控制器。其中速度环控制器的设计目标是增强系统稳态性能,以及对负载扰动的鲁棒性。磁链环设计思路是最大程度增强被控量的响应速度。以上两者分别采用滑模线不同的滑模控制器。电流环采用PI控制器加前馈解耦的设计,能增强电流环本身的动态响应,并且能有效加快速度响应。仿真表明,三种设计思路能够在同一矢量控制系统中实现稳定工作,并且各自达到了设计目标。     

永磁同步电机复矢量电流调节器解耦性能分析

针对内置式永磁同步电机(IPMSM)d,q轴电流存在动态耦合的问题,在此基于有效磁链概念得到了IPMSM的复矢量数学模型,设计了相应的复矢量电流调节器,实现了d,q轴电流的动态解耦。相比于状态反馈解耦控制,复矢量解耦控制具有更好的动态解耦效果,并且在一定程度上提高了电流环控制系统的参数鲁棒性。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性和可行性。