异步电机直接转矩控制的仿真研究

在异步电动机α-β坐标系下介绍了异步电动机的数学模型、直接转矩控制(DTC)系统的工作原理和基本组成。针对直接转矩控制系统存在的转矩脉动问题,给出了一种新型的定子磁链控制器和转矩控制器,采用新型的电压矢量选择表代替传统的电压矢量选择表。并在Matlab/Simulink平台上搭建了异步电动机直接转矩控制调速系统的仿真模型,并对仿真模型中的主要模块进行了描述,简要说明了空间电压矢量的选择对转矩和磁链的作用和影响。仿真结果验证了该模型的正确性和整个系统的快速动态响应特性。     

基于SVPWM的电动汽车直接转矩控制方法研究

针对传统直接转矩控制系统中存在较大转矩磁链脉动和开关频率不恒定等问题,对电动汽车用永磁同步电机的数学模型及其直接转矩控制方法进行了研究,提出了一种基于空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的直接转矩控制系统方案。该方案采用预期电压矢量计算单元取代传统直接转矩系统中滞环比较器,以得到能够减小当前定子磁链与转矩脉动的预期电压矢量,再利用SVPWM技术将预期电压矢量转换为实际电压矢量以实现对电机的控制。在Matlab/Simulink下构建了基于SVPWM的电动汽车直接转矩控制系统的仿真模型。仿真研究结果表明,该控制系统可以获得较小的转矩脉动和磁链脉动。     

基于模糊自适应控制的无轴承异步电动机SVM-DTC运行控制

提出了一种基于模糊自适应控制的无轴承异步电动机的空间矢量调制的直接转矩控制策略。通过模糊控制算法得到磁链和转矩的控制电压分量,实现了两个电压矢量的实时调整,解决了采用传统PI控制器所带来的脉动较大的问题。并利用Matlab/simulink仿真软件,分别建立基于模糊自适应控制的空间矢量调制的直接转矩控制系统和双PI控制的空间矢量调制的直接转矩控制系统模型。仿真结果表明,改进后的算法可以更好地抑制转矩、磁链的脉动及转速超调,提高系统的动态性能。     

永磁同步电动机空间矢量转矩控制方法研究

结合空间矢量PWM与直接转矩控制的特点提出一种空间矢量转矩控制方法。利用直接转矩控制中检测与估算的信号根据定子电压计算模型进行推导．得出定子电压的两相运动坐标系分量并合成定子电压,以此为基础重新设计系统控制结构。该方法充分借助SVPWM连续调节的优点,回避了传统直接转矩控制通过6个离散的基本空间矢量对定子磁链及电磁转矩实施控制而造成的转矩与电流脉动,保留直接转矩控制响应迅速、控制简单的特点,兼顾了系统快速性与高精度要求。仿真与实验结果证明该方法的有效性。     

永磁同步电机直接转矩控制零矢量插入新方法

通过对零电压矢量的分析,明确了零电压矢量在永磁同步电机控制过程中的作用,在对无零电压矢量和有零电压矢量的控制方式行比较的同时,提出了添加零矢量的双滞环方法,并介绍了控制系统中各个环节的MATLAB/Sinmlink建模方法,试验结果表明,双滞环零矢量控制系统转速,转矩响应性能都要优于传统有零矢量直接转矩控制系统。     

改善转矩脉动的无速度传感器直接转矩控制系统

针对基于观测器技术的无速度传感器直接转矩控制系统进行了研究,以提高系统的性能.针对直接转矩控制系统中存在的转矩脉动问题,对传统的无速度传感器直接转矩控制方法进行了改进.对所提出的无速度传感器直接转矩控制系统进行了仿真实验.从仿真结果可以看出系统性能良好.     

无刷直流电机双模糊直接转矩控制系统的研究

针对无刷直流电机直接转矩控制存在传统PID速度环自适应较差和相对较大的转矩脉动等问题,对直接转矩控制系统的转矩观测等方面进行了研究,对直接转矩控制策略进行了归纳,提出了一种双模糊控制策略。在转速闭环中,以模糊自适应PID代替普通的PID控制,实现了PID参数的自适应整定。在转矩控制环中,在转矩滞环控制器的基础上,将转矩的偏差和转矩偏差的变化率模糊化,模糊控制非零矢量和零矢量的作用时间,消除了容差宽度选择对转矩脉动的影响,使转矩脉动进一步减小。研究结果表明,相比普通的直接转矩控制系统,引入双模糊控制策略的直接转矩控制系统,可进一步地减小电磁转矩脉动和提高转速的自适应调节能力,显著地改善系统的控制性能。     

永磁同步电机直接转矩控制的改进与仿真

永磁同步电机（PMSM）以其高效率、高功率因数等优点,在工业领域得到了广泛的应用。主要分析了永磁同步电机的直接转矩控制（DTC）系统,分析了零电压矢量对永磁同步电机的作用,构造了一种新型的含零电压矢量控制开关表,改进了传统的控制系统。仿真结果表明,正确地使用零电压矢量能够有效减少转矩脉动,改善系统性能。     

电主轴直接转矩控制系统的仿真研究

首先介绍了直接转矩控制的六边形和近似圆形磁链轨迹的控制方案,给出了高速电主轴直接转矩控制系统的结构及其工作原理;然后详细阐述了转矩调节器的容差选择、电压空间矢量的选择和高低速调节方案的选择;使用Madab/Simulink仿真工具,完成了六边形和近似圆形磁链轨迹的直接转矩控制系统的仿真研究;仿真结果显示,将直接转矩控制...     

基于滑模变结构的异步电机直接转矩控制系统研究

针对异步电机传统直接转矩控制系统转矩脉动过大,及电机参数变化和负载波动等因素使调速性能变差的问题,提出了用滑模变结构速度调节器代替传统的PI速度调节器,并根据异步电机在同步静止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。MATLAB仿真验证了该控制策略能有效减小转矩脉动和磁链脉动,在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。     

开绕组电机控制系统的共模电压抑制方法研究

为解决单电源供电开绕组交流电机驱动系统存在的共模电压问题,分析了开绕组交流电机驱动系统与常规交流电机驱动系统共模电压的关系,给出了开绕组交流电机端的共模电压表达式,分别针对开绕组交流电机在常规直接转矩控制（DTC）和简化空间矢量调制直接转矩控制（SSVM—DTC）算法下的共模电压抑制问题,提出了电压空间矢量的选取方法,优化了两种控制策略。针对DTC,利用两个逆变器中4组不同空间电压矢量所产生的共模电压为零的特性,选取合适的组合以抑制共模电压;针对SSVM—DTC,将电机端给定电压空间电压矢量分解为两个幅值相等、相位与给定电压矢量互差30。的新电压空间矢量,以达到合成电压空间矢量共模电压为零的目的。仿真结果表明,共模电压的最大幅值会减小至接近于零,远小于原先的幅值,验证了该控制策略的有效性和可行性。     

基于双滑模控制的PMSS直接转矩调速系统设计

针对永磁同步电主轴传统直接转矩控制策略存在较大的磁链和转矩脉动,系统在低速段难以精确控制,以及由于磁链和转矩脉动引起的噪声和抖动等问题,该文提出了基于双滑模变结构控制的永磁同步电主轴直接转矩调速控制方案。提出通过转矩和磁链的2个滑模控制器来代替传统直接转矩中的2个滞环控制器,其输出实现了空间电压矢量调制,保证了逆变器开关频率恒定,减小了磁链和转矩脉动;分析滑模变结构控制所产生抖振缺陷的机理,选择适当的趋近律在保证系统鲁棒性的前提下有效抑制了抖振。实验和仿真结果表明,该调速系统具有动态响应快,磁链和转矩脉动小以及较强的鲁棒性等优点。     

三电平逆变器异步电机直接转矩控制

介绍了在二极管钳位三电平逆变器异步电机调速系统中如何采用空间矢量调制与直接转矩控制相结合的控制方法.这种方法能够合理地利用三电平逆变器的开关状态,生成更加精确的电压矢量,降低转矩波动与磁链误差.仿真结果表明了这种方法的有效性.     

基于十八扇区细分的含零矢量PMSM-DTC研究

针对含零矢量的永磁同步电机直接转矩控制(PMSM-DTC)系统,在磁链圆扇区分界线处弧段出现磁链畸变、幅值调节迟缓的问题,从电压矢量与磁链的数学关系入手,根据零矢量所特有性质,分析了有效矢量和零矢量对磁链调节的影响,阐述了出现该问题的根本原因,指出零矢量在扇区分界处应用的一些缺陷,提出一种部分区域替代零矢量的解决办法。该方法将磁链圆均分为18个扇区,通过选择最优电压矢量替代扇区分界处的零矢量,从而使该区域更具可调控性,使用了Matlab/Simulink建立了相应的仿真模型,最后对上述理论分析进行了实验验证。研究结果显示:该方案可有效改善磁链和转矩波形,为进一步研究提供了相应依据。     

Performances improvements and torque ripple minimization for VSI fed induction machine with direct control torque

This paper describes a torque ripple reduction technique with constant switching frequency for direct torque control (DTC) of an induction motor (IM). This method enables a minimum torque ripple control. In order to obtain a constant switching frequency and hence a torque ripple reduction, we propose a control technique for IM. It consists of controlling directly the electromagnetic torque by using a modulated hysteresis controller. The design methodology is based on space vector modulation (SVM) of electrical machines with digital vector control. MATLAB simulations supported with experimental study are used. The simulation and experimental results of this proposed algorithm show an adequate dynamic to IM; however, the research can be extended to include synchronous motors as well. The implementation of the proposed algorithm is described. It doesn’t require any PI controller in the torque control loop. The hardware inverter is controlled digitally using a Texas Instruments TMS320F240 digital signal processor (DSP) with composed C codes for generating the required references. The results obtained from simulation and experiments confirmed the feasibility of the proposed strategy compared to the conventional one.     

永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统研究

针对传统永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中存在的磁链、转矩脉动大、开关频率不固定等问题,提出了一种永磁同步电机的无差拍直接转矩控制(DB-DTC)方法,在离散化电机方程基础上利用无差拍控制原理计算出电压矢量,并结合了空间矢量调制技术(SVM)产生开关信号控制电机运行。同时针对离散系统运算耗时所带来的控制周期的误差,进一步基于永磁体同步电机数学模型,提出了一种电流观测器以预测下一控制周期的电流值,目的是准确估计定子磁链和转矩。研究结果表明,所提出的PMSM DB-DTC不仅继承了传统DTC动态响应快的优点,而且能极大程度地削弱定子磁链和转矩的脉动,该系统具有良好的动静态性能,电流观测器能预测定子电流,确保了PMSM DB-DTC系统的控制精度。     

电动车用交流异步电机宽速域控制策略

针对异步电机转速控制中传统电压型磁链观测方法引起的直流偏移问题,设计了通过截止频率实时调整的饱和反馈低通滤波磁链观测器。为解决传统弱磁计算不准确问题,提出了一种恒压弱磁控制方法,有效地实现了恒转矩区和弱磁区的平稳调速。在建立基于转子磁场定向的交流异步电机矢量控制数学模型的基础上,制定了一种综合考虑恒转矩区和弱磁区的基于MRAS系统的转速控制策略。对所提出的控制策略进行了仿真与实验,结果表明系统获得了良好的控制效果,验证了算法的合理性和有效性。