牵引电机无速度传感器的间接转矩控制的应用

分析了基于静止坐标系的间接转矩控制原理．在定子坐标系内分别对定子磁链与电机转矩进行计算并得到定子磁链增量值,包括定子磁链的幅值增量和相位增量,由定子磁链增量计算出异步电机定子的空间电压矢量．通过选择适当的定子磁链、转子磁链状态变量,构建一个感应电机的全阶闭环磁链观测器,实现转子转速的自适应辨识．实验结果表明,定子电流为正弦波且谐波小,电磁转矩的稳动态性能好,电机的辨识速度能够快速而准确地收敛到真实转速．     

一种改进的异步电动机直接转矩控制方法

针对传统异步电动机直接转矩控制方法转矩及磁链脉动大、开关频率不固定的缺点,提出了一种改进的异步电动机空间矢量调制直接转矩控制方法。该方法通过转矩角闭环控制实现定子磁链幅值和相角的解耦,从而获得参考电压空间矢量,实现对磁链误差和转矩误差的控制。仿真结果表明,该方法有效地克服了传统直接转矩控制方法的缺陷,获得了良好的动态响应性能。     

异步电机直接转矩控制快速正反转控制策略

针对传统的异步电机正反转方法过渡时间长、定子电流畸变严重和转矩脉动大等缺点,研究异步电机直接转矩控制系统正反转过程,提出一种实现快速正反转控制策略.该策略通过控制定子磁链和转子磁链的位置关系,在异步电机制动阶段,控制定于磁链滞后转子磁链旋转,动态保持磁通角恒定,使电机产生最大允许制动转矩,转速迅速下降;在反向启动阶段,控制定子磁链超前转子磁链反向旋转,动态保持磁通角恒定,使电机输出反向最大允许启动转矩,转速迅速上升,从而实现电机快速正反转过程.在整个反转过渡过程中限制定子电流不超过设定值,在不同的控制阶段施加合适的六边形工作电压空间矢量,易于实现.通过仿真验证了该控制策略可实现异步电机直接转矩控制系统的快速正反转过程.     

新的弱磁算法应用于感应电机的DTC控制

提出了一种新的弱磁算法应用于感应电机的直接转矩控制。基本思想是根据给定转速值与实际机械转速的误差来调节磁通参考值,实现快速的弱磁控制。传统的弱磁控制算法需要计算基速,而提出的新算法不需要知道基速值,并且基本不依赖电机的参数。通过分析直接转矩控制不同时刻的最大转矩,推导出了新的弱磁算法的模型。对提出的算法进行了仿真,并与没有采用弱磁算法的传统的直接转矩控制进行了比较,通过仿真结果可以看出新算法的有效性。     

永磁同步电机改进型模型预测磁链控制北大核心CSCD

为了消除永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)代价函数中的权重系数并减少控制算法的计算量,优化传统MPTC方法,提出了一种基于广义基本电压矢量的改进型模型预测磁链控制策略。该策略依据电磁转矩、参考定子磁链幅值和转子磁链信息构造参考定子磁链矢量,根据参考电压矢量位置信息进一步对广义基本电压矢量进行筛选且实现最优占空比控制,利用定子磁链矢量误差选择最优电压矢量。仿真与实验结果表明,该策略可改善PMSM的转矩脉动,验证了所提方法的可行性与有效性。     

传动系统试验台的直接转矩控制

以传动系统试验台为研究对象,在研究异步电动机直接转矩控制Direct Torque Control(DTC)的基础上,提出在传动系统试验台上实现电机四象限工作的DTC过程,并用Matlab/Simulink进行了仿真实现.设计出的控制系统根据定子磁链状态矢量进行空间进行定位,通过对扭矩和磁通的简单继电式方式比较,配合开关选择表策略,成功实现了对异步电动机转矩和转速的直接转矩控制,为将DTC技术应用于传动系统电机智能控制的实际工程奠定了基础.     

基于矢量线性组合的直接转矩控制系统仿真

针对传统直接转矩控制存在转矩脉动大和开关频率不固定的缺点,该文提出了一种采用矢量线性组合和SVPWM调制的新型直接转矩控制方法,即由空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术产生六个基本的和六个线性组合的定子电压空间矢量,根据转矩偏差和磁链偏差优化选择定子电压空间矢量,实现对电机转矩的控制.将该控制方法应用到异步电动机调速系统,通过系统仿真实验验证,该控制方法的输出转矩脉动小、电流谐波低、开关频率固定,调速系统有着良好的动态性能和调速精度.     

改进的十二扇区磁链判断方法的直接转矩控制

直接转矩控制由于其优异的控制性能，已得到了广泛的应用。针对传统直接转矩控制转矩脉动大、定子磁链观测算法复杂，本文提出了一种改进的十二扇区判断策略，可简化计算，降低系统成本。与传统的六扇区的直接转矩控制仿真结果对比，改进方法可缓解磁链和电磁转矩脉动，提高系统的动态响应性能，且把定子电流总谐波畸变率THD从33.43%降至13.14%。     

传动系统试验台的直接转矩控制

以传动系统试验台为研究对象,在研究异步电动机直接转矩控制Direct Torque Control（DTC）的基础上,提出在传动系统试验台上实现电机四象限工作的DTC过程,并用Matlab／Simulink进行了仿真实现。设计出的控制系统根据定子磁链状态矢量进行空间进行定位。通过对扭矩和磁通的简单继电式方式比较,配合开关选择表策略,成功实现了对异步电动机转矩和转速的直接转矩控制,为将DTC技术应用于传动系统电机智能控制的实际工程奠定了基础。     

异步电机基于定子磁场定向的矢量控制系统的研究

提出一种基于自适应PI调节器的定子电阻估计器,可根据定子电流追踪定子电阻变化,从而推算出定子电阻估计值,并由此计算定子磁链和转矩.仿真结果表明,该算法可在线实时估计电阻变化,能有效提高矢量控制系统的低速性能.     

矩阵变换器驱动异步电机的直接转矩控制

通过对异步电机转矩角动态控制过程的分析,预测出下一控制周期电机定子磁链的期望电压矢量,以此作为矩阵变换器的输出参考电压欠量,实现了采用矩阵变换器供电的异步电机直接转距控制.利用Matlab/Simulink构建了系统模型,给出了仿真结果.结果表明,该系统不仅具有矩阵变换器的理想输入输出特性,而且具有直接转矩控制优良的动静态性能.     

压滤机入料系统MTPA—DTC效率优化方法

为了提升压滤机入料系统的实际运行效率,提出了一种将最大转矩电流比应用于直接转矩控制的效率优化方法。该方法根据实际电磁转矩的变化,在线动态地调节定子磁链的幅值,以获得单位电流幅值下的最大转矩输出效果。实验结果表明,该方法在相同的电磁转矩下仅需较小的定子电流即可实现全负载范围内的系统效率优化。     

Adaptive steering‐based HDTC algorithm for PMSM

This paper introduces sensorless hysteresis direct torque control for permanent magnet synchronous motors to provide a reduced torque pulsation profile, which leads to a smaller mechanical vibration. The suggested algorithm utilizes the principle of vehicle steering, which continuously fixes the direction of the vehicle in the track. Moreover, the algorithm efficiently employs the output of torque and the output of flux error controllers used in basic hysteresis direct torque control to select two nonzero adjacent vectors. The initial switching time for the selected vectors is determined by a function that considers the absolute magnitude of the torque error and the magnitude of the flux error in addition to the space angle position of the stator flux. To reduce the processing time in the control signal flow, a suggested structure for switching the initial time of the selected vectors is developed. The final switching time of the vectors is adaptively adjusted according to the minimum required stator voltage to drive the load and according to the stored rotor energy that arises due to the inertia of the mechanical load connected to the motor shaft. The simulation results along with the experimental results show a fast dynamic response of torque, relatively reduced torque ripples, and reduced current harmonics compared to the basic hysteresis direct torque control.     

A novel fuzzy direct torque control system for three-level inverter-fed induction machine

Diode clamped multi-level inverter (DCMLI) has a wide application prospect in high-voltage and adjustable speed drive systems due to its low stress on switching devices, low harmonic output, and simple structure. However, the problem of complexity of selecting vectors and capacitor voltage unbalance needs to be solved when the algorithm of direct torque control (DTC) is implemented on DCMLI. In this paper, a fuzzy DTC system of an induction machine fed by a three-level neutral-point-clamped (NPC) inverter is proposed. After introducing fuzzy logic, optimal selecting switching state is realized by applying various strategies which can distinguish the grade of the errors of stator flux linkage, torque, the neutral-point potential, and the position of stator flux linkage. Consequently, the neutral-point potential unbalance, the dv/dt of output voltage and the switching loss are restrained effectively, and desirable dynamic and steady-state performances of induction machines can be obtained for the DTC scheme. A design method of the fuzzy controller is introduced in detail, and the relevant simulation and experimental results have verified the feasibility of the proposed control algorithm.     

永磁容错游标轮缘推进电机改进模型预测转矩控制

为提高永磁容错游标轮缘推进电机(FTPMV-RDM)在正常状态和一相开路故障状态下的控制性能, 本文提出了一种基于电压矢量预选的改进模型预测转矩(MPTC)控制方法. 针对六相独立H桥逆变器提供的备选电压矢量数量多导致MPTC系统计算量大的问题, 首先, 采用直接转矩控制中利用转矩、磁链误差及定子磁链位置信息确定预选电压矢量, 减少MPTC系统中电压矢量的枚举次数. 然后, 利用价值函数进行二次筛选得到最优电压矢量. 为了实现开路故障下的容错控制, 提出了一种更换备选电压矢量表的开路故障容错控制策略. 实验结果表明, 基于电压矢量预选的FTPMV-RDM模型, 本文预测转矩控制算法能够在无故障和一相开路故障下抑制电流畸变, 进而有效降低转矩和磁链脉动.     

感应电机二阶滑模次优算法定子磁链观测器设计

提出了基于二阶滑模次优算法的感应电机定子磁链观测方法,设计了定子磁链观测器,并应用到感应电机直接转矩控制中.本文设计的磁链观测器,通过准确的跟踪电流及其变化率,从而实现对转子磁链的准确估算,然后利用转子磁链与定子磁链的关系,估算出定子磁链.由于本文设计的定子磁链观测器是一个多输入多输出(MIMO)系统,稳定性分析非常复杂,为此将磁链估算误差的微分看作扰动处理,从而将MIMO的观测器模型分解成两个独立的单输入单输出(SISO)系统,简化了稳定性分析.将该观测器用于感应电机直接转矩控制中,达到了很好的控制效果.仿真和实验验证了该方法的有效性.     

一种基于FNN的感应电机定子电阻辨识建模方法

直接转矩控制技术的关键问题是如何在定子电阻不确定的情况下,准确辨识定子磁链。通过转子磁链定向的方法,推导出转差的表达式,此表达式中包含定子电阻的信息,当定子电阻发生变化时,计算出来的转差与实际的转差不相等,基于这种思想构建了模糊神经网络,采用梯度下降法训练网络的参数,实现对定子电阻的在线辨识。针对所提出的方法,在matlab/simulink中搭建模型进行仿真,结果表明在定子电阻受干扰的情况下,此方法能准确、迅速地跟随定子电阻的变化,实现实时调整,感应电机的低速性能得到改善。     

模糊PI在船用交流电机直接转矩中的运用

基于船用三相交流电机直接转矩增加模糊PI控制,改善电机的调速性能。根据三相交流电机数学模型,和按定子磁链控制的直接转矩控制理论,再增加模糊PI进行偏差调节,最后用Matlab/Simulink软件搭建电机仿真模型。实验结果表明基于模糊PI的三相交流直接转矩电机系统比传统PI控制的电机响应速度更快、动稳态性能更好,可满足实际电机调速要求。