三相异步电机矢量控制的研究

在异步电动机数学模型的基础上,讨论了矢量控制理论及其解耦性质.将异步电动机三相静止坐标系下的电压方程、磁链方程、转矩方程分别变换到两相同步旋转坐标系下.通过转子磁场定向技术,使定子绕组电流的转矩分量和磁场分量得到解耦,使得异步电机类似于直流电机的控制方法得以实现,从而,异步电机的调速性能大大提高.根据异步电机的磁链开环矢量的控制原理,采用Simulink自带的小模块自行搭建了矢量控制系统的仿真模型.     

标量解耦在无传感器矢量控制系统中的应用

为了实现三相异步电机高性能的调速控制,引入了旋转坐标系矢量分析法,采用一种基于PI控制器和电压解耦原理的感应电机简化模型.分析了同步旋转坐标系下PI控制器在解耦方面的不足.通过在定子电压指令中增加解耦项,即在励磁和转矩信号输入端增加一个标量解耦环节,可以消除感应电机的内部耦合.基于系统仿真,在自行搭建的无传感器矢量控制系统实验平台上进行了调速实验.实验结果表明,系统具有良好的动静态调速控制性能.     

六相串联三相双永磁同步电机预测型直接转矩控制研究

基于开关矢量表的直接转矩控制(direct torque control,DTC)策略在多相驱动中存在开关矢量表规模庞大、开关矢量无法保持最优等缺陷。为此,利用零序电压为零的电压矢量在两台电机同步旋转坐标系中构建预测型直接转矩控制策略,实现两台电机电磁转矩精确解耦控制。为了进一步减小零序电流分量,采用零序电流闭环动态调整逆变器输出的零电压矢量与非零电压矢量21或42作用时间方法。实验结果表明,与基于开关矢量表直接转矩控制相比,所提预测型DTC驱动系统电磁转矩、电流脉动大幅度降低,零序电流被很好地控制在零附近。     

无刷直流电机直接转矩控制系统的研究

直接转矩控制是一种高性能的电机控制方法,它能实现转矩的快速响应,并且能有效的减小转矩脉动,目前已经成熟的应用在三相异步电机和永磁同步电机上。文章利用在两相静止坐标系中转子磁链分量对转子位置角的变化率与定子电流分量的乘积来计算无刷直流电机的电磁转矩;对开关管采用120°导通时的空间电压矢量进行了定义,并根据此定义制定开关表。仿真和试验证明,将直接转矩控制应用于无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)上,同样能够实现转矩响应快,转矩脉动小的控制性能。     

基于SIMULINK的交流异步电机矢量控制系统仿真

在基于转子磁场定向的旋转坐标系下,建立了交流异步电机矢量控制系统仿真模型,实现了交流异步电机的解耦控制。其速度、转矩和磁链的闭环均采用带限幅的PI调节器。     

基于DSP的异步电机矢量控制系统的研究

分析了脉宽调制和矢量控制的原理与实现方法,从而建立了异步电动机的数学模型。对于矢量控制,介绍了矢量控制的基本原理和控制算法,推导了三相坐标系、两相静止与旋转坐标系下的电机基本方程和矢量控制基本公式。同时在进行相应的坐标变换以后,得到了间接磁场定向型变频调速系统的矢量控制图,并结合TMS320LF2407A DSP完成了具体的实现方法,设计出一种基于DSP的异步电机矢量控制系统。     

带转矩和磁链内环的交流异步电机矢量控制系统仿真

在基于转子磁场定向的旋转坐标系下,建立了带有转矩、磁链闭环的交流异步电机矢量控制系统仿真模型,实现了交流异步电机的解耦控制。其速度、转矩和磁链的闭环均采用带限幅的PI调节器。仿真结果表明,有转矩和磁链闭环控制的控制系统具有更好的性能。     

无速度传感器异步电机转子磁场定向自适应鲁棒控制

针对无速度传感器异步电机矢量控制系统,为了提高系统对电机参数变化和转矩扰动的鲁棒性,提出一种基于自适应观测器的鲁棒控制策略。研究了一种改进全阶自适应状态观测器设计方法,将静止坐标系下状态观测误差系统变换到同步旋转坐标系以克服系统的复杂非线性,通过分析单输入单输出误差系统获得了观测器稳定条件,并采用一种增强型定子电阻自适应率以降低观测器对电机参数变化的敏感性。为了提高异步电机磁场定向控制系统的抗负载转矩扰动能力,在分析扰动转矩对控制系统动态模型影响基础上,提出了一种自适应扰动转矩前馈补偿控制策略。通过11kW无速度传感器异步电机矢量控制系统进行实验,实验结果验证了所提出方法的有效性。     

感应电机并联运行矢量控制系统仿真研究

针对两台并联电机参数和负载不平衡的情况,在单台电机矢量控制数学模型的基础上,建立了两台并联感应电机在d-q坐标系下的数学模型,给出了基于平均转子磁通进行定向的矢量控制策略,利用定子电流的q轴分量控制两台电机的平均转矩,d轴分量兼顾控制平均转子磁通和偏差转矩。仿真结果表明,系统具有较好的动态、稳态性能。     

神经元控制器在数字调速系统中的实现和应用

神经网络具有自学习、自适应能力 ,用于控制时可不依赖控制对象的数学模型。异步电机矢量控制技术是通过坐标变换 ,实现对定子电流的励磁分量与转矩分量的解耦控制。为实现对交流电机快速和精确控制 ,本文基于单神经元设计出用于异步电机矢量控制的自适应磁链和转速控制器 ,利用神经元的自学习功能在线调节连接权重 ,实现自适应控制。并将此设计应用于由数字信号处理器 (DSP)实现的交流电机矢量控制系统中 ,实验表明此方法设计的控制器结构简单 ,易于数字化实现 ,控制系统动态性能良好。     

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。     

矢量控制的电动汽车异步电机驱动器研究和设计

对异步电机矢量控制方法和转子时间常数辨识方法进行了理论研究，在此基础上设计出了一种用数字信号处理器作为控制器核心、适合电动汽车运行工况的电动汽车驱动器。矢量控制算法通过坐标变换把多阶的、强耦合的异步电机系统转换为一个与他励直流电机类似的系统，可以实现对其励磁电流分量和转矩电流分量的分别控制，从而可以通过简单的算法满足电动汽车的运行工况要求。理论分析和实验结果都表明所述系统方案是可行的。     

流体类负载下的异步电动机速度反推控制研究

针对流体类负载的特点,提出一种基于非线性控制策略的反推控制,实现了速度闭环控制。根据异步电动机在按转子磁场定向的M-T旋转坐标系上的数学模型和矢量控制原理,得出了定子励磁电流分量、定子转矩电流分量和电机转速的方程,并以这三个方程为基础,结合反推控制原理,设计出了速度反推控制算法。通过MATLAB仿真看出,使用该控制算法可以很好地实现跟踪给定速度,使流体类负载有很好的稳定性能。     

流体类负载下的异步交流电动机速度反推控制

针对流体类负载的特点,提出一种基于非线性控制策略的反推控制,实现了速度闭环控制.根据异步电动机在按转子磁场定向的M-T旋转坐标系上的数学模型和矢量控制原理,得出定子励磁电流分量、定子转矩电流分量和电机转速的方程,并以这三个方程为基础,结合反推控制原理,设计出了速度反推控制算法.通过MATLAB仿真看出,使用该控制算法可以很好的实现跟踪给定速度,使流体类负载有很好的稳定性能.     

矢量控制的电动汽车异步电机驱动器研究和设计

对异步电机矢量控制方法和转子时间常数辨识方法进行了理论研究,在此基础上设计出了一种用数字信号处理器作为控制器核心、适合电动汽车运行工况的电动汽车驱动器.矢量控制算法通过坐标变换把多阶的、强耦合的异步电机系统转换为一个与他励直流电机类似的系统,可以实现对其励磁电流分量和转矩电流分量的分别控制,从而可以通过简单的算法满足电动汽车的运行工况要求.理论分析和实验结果都表明所述系统方案是可行的.     

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...     

基于SVPWM的模糊滑模DTC系统研究

针对常规直接转矩控制系统转矩脉动大的缺点,提出了一种结合模糊滑模控制和空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的直接转矩控制系统方案.该方案用模糊滑模控制器取代常规直接转矩系统中磁链、转矩的滞环控制器,通过空间矢量脉宽技术实现其系统控制.文中通过对异步电机两相静止坐标系下的数学模型分析,构建其MATLAB离散系统仿真模型并进...     

同步电动机转矩角矢量控制原理

通过分析异步电动机转差频率矢量控制的特点,阐述了异步电动机转差频率和同步电动机转矩角之间的本质联系.类比于异步电动机转差频率矢量控制原理,提出了同步电动机转矩角矢量控制原理.该原理适用于控制精度要求不太高的同步电动机的控制系统,具有较高的性能价格比.     

十五相异步电机建模及稳态仿真研究

为研究变频供电多相异步电机的稳态性能,依据电机多回路理论,采用广义坐标变换矩阵,建立了正交坐标系下十五相(3组五相移12°)异步电机的数学模型。在分析归纳以三相和五相为单元的2类典型多相电机状态变量对称性的基础上,给出了十五相异步电机的稳态仿真算法。对方波变频供电五相和十五相(3组五相移12°)两台异步电机的定子电流、转子电流和电磁转矩进行了仿真计算和分析比较。仿真计算结果表明,方波供电时十五相电机稳态定子电流谐波含量高于五相电机,稳态转矩脉动和转子侧电流谐波含量低于五相电机。     

利用定子磁链检测器的异步电机直接转矩控制系统调速方案

直接转矩控制广泛应用于异步电机调速系统中,但其磁链模型中积分环节迟滞偏移较大,以致转矩和定子电流都含有很强的脉动分量。提出了三电平供电定子磁链全速检测的异步电机直接转矩控制系统调速方案,通过在定子磁链观测模型中加装高通滤波器和低通滤波器,实现对定子磁链和转矩的全速跟踪,有效地改善了异步电机直接转矩控制系统的低速运行状况,并通过仿真验证了方案的可行性和有效性。