严重不平衡负载下盘式对转永磁同步电机的双转子直接转矩控制研究

采用滑模速度控制器的动态主从控制法对盘式对转永磁同步电机进行控制时,其控制性能存在两个问题:①负载突变量较大时转子鲁棒性较差;②严重不平衡负载下从转子存在较大的转速脉动。针对以上问题,该文提出了双转子直接转矩控制与负载转矩补偿相结合的控制策略。该策略对两转子进行直接转矩控制,同时采用负载转矩观测器对两转子的负载转矩进行观测并前馈补偿于控制系统中。实验结果表明,与采用滑模速度控制器的动态主从控制法相比,该文提出的方法提高了转子负载突变量较大时系统的鲁棒性,且在严重不平衡负载状态下,该电机的两转子能在基本无脉动的条件下同步跟随给定转速。     

双馈电机系统滑模变结构反演控制的研究

应用滑模变结构理论和反演控制方法设计了双馈感应电机的非线性控制器.该控制器结合反演法的动、静特性优良和滑模变结构控制鲁棒性强的优点,可以良好地实现电机转速的跟踪控制.针对电机转矩给定控制,提出了一种复合控制算法,有效地提高了系统动态性能和静态精度.对于所提出的控制策略予以详细推导,并在Matlab/simulink环境下进行了仿真试验.仿真结果表明,该控制策略能够实现双馈电机转速的有效跟踪,系统具有良好的动、静态性能和较强的鲁棒性.     

基于双滑模估计的主从结构共轴双电机模型预测直接转矩控制无速度传感器控制策略

该文以典型的主传动刚性连接共轴双电机为对象,针对双电机主从结构下的高性能控制进行研究,提出一种基于双滑模估计的共轴双电机主从结构无速度传感器模型预测直接转矩控制(MPDTC)策略,在优化双电机转矩动、稳态均衡性能的基础上进行无速度传感器控制,提高系统整体的容错性能.该策略在MPDTC的基础上引入二步反馈补偿预测以提高系统动态性能,并且进一步减小主,从转矩差,同时在传统滑模观测器的基础上设计带随速因子的Sigmoid函数进行单电机转速与转子位置辨识,并结合MPDTC进一步设计基于双滑模估计的共轴电机速度观测器.将仿真结果与多种控制方法进行叠加比较,并在主传动实验平台上进行实验验证,结果表明所提出的主从控制改进策略能进一步抑制稳态转矩脉振和主从电机转矩差,同时能对速度、负载阶跃下的转速进行良好跟踪,尤其是故障下的无速度控制性能良好.     

一种风力发电机组输出功率平滑控制方法

基于风力机在不同运行区域中的功率特性,提出了一种改进控制策略。该控制方法在综合考虑转速控制和功率控制的基础上,在变桨控制器中引入了功率前馈控制器,使输出功率对风速的变化提前做出响应;在转矩控制器中加入了转矩补偿控制,使转速高于额定转速时,转矩响应更加快速,并且在确定转矩给定值之前引入一个加权平均值算法,减小给定转矩随风速发生的突变。利用MATLAB对传统和改进两种控制策略进行了验证。验证结果表明:当机组处于过渡区时,在传统控制策略下机组的功率输出值存在较大的扰动,控制效果不理想,而改进的控制策略能够有效地抑制阵风对转矩给定值的扰动,使输出功率更加平滑,减小了对电网的冲击。     

同步坐标下无刷双馈电机无源性控制

针对无刷双馈电机非线性PID控制方案中转速和负载转矩动态响应性能差,负载突变时易引起振荡等问题,提出无源性控制策略。根据无刷双馈电机同步速旋转坐标系下的电压、磁链和转矩方程,建立电机的欧拉-拉格朗日模型;从能量角度分析电机电气子系统与机械子系统的无源性,设计电机的转矩控制器和转速控制器。为改善系统动态响应,降低其对参数变化的灵敏度,通过在控制器中加入非线性阻尼,实现系统的快速收敛。基于MATLAB/Simulink环境搭建了无刷双馈电机无源性控制的仿真模型,仿真结果表明,无源性控制策略可快速跟踪给定转速,动态响应性能好,全局稳定、鲁棒性好。     

一种减小双电机转矩差的主从结构模型预测直接转矩控制优化控制策略EI北大核心CSCD

以典型的主传动双电机刚性连接系统为对象,以双电机同轴连接的数学模型和预测控制方式为出发点,针对双电机主从控制下的转矩动、稳态均衡问题,提出1种双电机主从结构模型预测直接转矩控制(model predictive torque control,MPDTC)优化控制策略。该策略在二步预测MPDTC传统代价函数的基础上,引入误差反馈闭环预测,并结合主从转矩统一化和主从电机转矩差限制项设定,分别对启动、稳态和动态阶段进行深度优化配置,形成模型预测新型融合代价函数,最终达到分阶段抑制的转矩误差效果。仿真与实验验证结果表明:所提出的主从控制策略能进一步抑制稳态转矩脉动并减小负载突变及系统参数摄动下的动态转矩差,实现两电机间的转矩均衡和系统动态性能的整体提升。     

基于模糊-PID控制的主从电机同步传动系统

基于模糊-PID算法设计了主从电机同步传动系统,根据模糊-PID算法在PIE中设计了一个补偿控制器,对从电机进行转速控制,从而实现从电机与主电机的高精度的同步传动控制.     

自适应FC的无速度传感器感应电机矢量控制系统

设计了一种二维自适应模糊控制器(FC)作为无速度传感器感应电机矢量控制系统的速度调节器.这种自适应模糊控制器可以根据速度给定和负载转矩的变化实时调节解模糊的比例因子.系统使用定转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速,有两个PID控制器分别控制转矩和磁通的电流分量,输出电压空间矢量控制电机.仿真结果表明,与PID控制器比较,FC具有更好的动态性能和稳态性能,鲁棒性得到很大提高.     

基于差速补偿的双机调速系统弹性震荡抑制方法

采用同轴串联双机拖动系统可以减小机械设备的转动惯量,加快负载响应速度.其同步控制系统的重点是考虑速度平稳、负荷均衡和机械轴扭振抑制等相关联的问题.采用主从控制和具有震荡抑制功能的差速补偿控制策略,理论分析及仿真研究证明该策略能有效抑制扭振,且电机转速不受不平衡转矩给定的影响,系统稳定性较好.     

双电机五桥臂逆变器模型预测同步控制

以五桥臂逆变器为控制对象,提出了一种基于模型预测控制策略的双永磁同步电机同步控制策略,与传统算法相比,新算法在价值函数中加入了转矩同步策略,保证了两电机输出功率的均衡,同时将交叉耦合控制思想引入到两电机五桥臂逆变器控制系统的速度外环控制器中,提高了两台电机在参数不匹配情况下的转速同步性能.仿真分析表明,相比传统控制策略,新算法能够在保持模型预测控制算法较高的转矩响应速度的前提下,有效的提高两电机系统转速、转矩的同步性能,具有一定的应用价值.     

双永磁电机系统转速同步控制

针对双永磁同步电机系统中,由于负载扰动造成双电机转速不同步而极易引发差速振荡的问题,该文结合交叉耦合控制结构和滑模控制算法,提出一种基于积分型滑模速度控制器的转速同步控制策略,使用指数趋近律以及饱和函数抑制滑模固有的抖振现象。此外,设计了转速同步控制器对两电机的电流环进行补偿,通过选择合适的耦合同步系数,使两电机速度尽快达到同步。实验结果验证了在所提出的控制策略下,双永磁同步电机系统的鲁棒性、转速跟踪性能以及同步性能均得到提升。     

四轮毂电机电动车的电子差速控制方法

为了实现四轮独立驱动电动车电子差速系统,通过对电机驱动理论及传统电子差速方法进行分析,提出了基于4台无刷直流轮毂电机的控制方案,给出了控制器总体设计思路.采用全轮转向方式,利用Ackermann-Jeantand转向模型,计算了电子差速过程中随着转向角度变化的各个车轮的车速,同时分析了转向时转向轮之间的转矩分配问题.给出了电动车行驶时的四轮速度一致性协调方案,研究了车辆匀速运行和加减速运行时的工作状态,并确定了四轮驱动电动车转向时的电子差速控制策略.通过4台700W的8对极电机进行了仿真和空载实验,实验结果表明,电动车控制器设计合理,系统具有良好的动态性能;电子差速系统控制策略正确,能够满足四轮独立驱动电动车的行驶要求.     

同轴串联的双电机控制系统

介绍了同轴串联双电机控制系统的结构,主从控制,预控调节,励磁控制,力矩平衡控制,电势调节等功能.用装置对装置协议实现两个系统之间的信号传送和系统调试过程.运行结果表明,该控制系统具有良好的控制性能和调速精度.     

立体车库搬运器双电机同步控制算法的研究与分析

立体车库搬运器作为立体车库的重要组成装置可实现存取过程中的升降与旋转功能,因此提高双电机同步控制系统的控制精度对车库整体性能的提高具有重要意义.针对在传统PI控制算法下运行的双电机同步控制系统存在的主从电机响应曲线误差大、控制补偿能力弱等问题,联合三角形隶属度函数提出了一种适用于立体车库搬运器双电机同步控制系统的分级自...     

考虑感应电机动态效率的自抗扰控制及混沌优化

在分析感应电机效率优化控制策略的基础上,提出了一种兼顾感应电机动、稳态效率和转矩快速响应的控制策略.首先,设计了一种适用于感应电机效率优化控制的基于自抗扰控制器(ADRC)的解耦控制方案,为了提高轻载时效率优化运行时的转矩动态响应的快速性,设计了一种去掉跟踪微分器(TD),并且采用线性函数的ADRC.然后,为获得ADRC最佳参数,引入了具有全局快速搜索能力的变尺度混沌优化参数的方案.仿真结果表明,与PI控制器相比,该控制方案不仅能提高轻载时电动机的动、稳态运行效率,而且具有良好的转矩响应效果,并且对外部扰动具有较好的鲁棒性和适应能力.     

基于自抗扰控制器的永磁同步电机直接转矩控制

针对传统永磁同步电机直接转矩控制(DTC)中转矩和磁链脉动较大以及转速超调的缺点,文中提出了一种基于自抗扰控制器的直接转矩控制策略。对于传统的PI控制策略中的磁链环、转矩环以及转速环不能满足控制系统非线性的需求,所提出的控制策略中非线性的自抗扰控制器满足了系统的非线性需求,提高了控制系统的动态响应能力。该策略中使用自抗扰控制器取代了传统PI控制结构,设计磁链、转矩和转速自抗扰控制器。通过搭建半实物仿真平台,进行实验验证文中控制策略的有效性。实验结果表明所提出的控制策略与传统的直接转矩控制相比较,文中提到的控制策略可以有效降低转矩和磁链的波动并提高系统的稳定性,降低了转速超调,改善了系统的动态性能。     

变频调速在双电机同步传动中的应用

在许多大功率拖动系统中,双电机同步传动很好地解决了因单电机功率不足而出现的拖动问题。在两台电机同步拖动的过程中保持输出功率平衡,防止单电机过载而烧坏电机是双电机同步传动中最为核心的问题之一。针对基于刚性联接的双电机同步传动中的功率分配问题提出一种新的控制方案。采用主从控制方式对两台电机分别控制,主电机速度闭环,用基于状态观测器的无速度传感器矢量控制;从电机用直接转矩控制。使从电机转矩跟随主电机输出转矩,在同步传动中确保功率平衡。提出了双电机同步传动的Mat- lab模型搭建方法,并对整个控制系统进行了仿真,结果表明转矩跟踪精度高,系统动静态性能比较好。     

双凸极永磁电机新型控制策略研究

在对双凸极永磁电机数学模型和静态参数分析的基础上,该文分析了其转矩脉动的产生原因。针对常规转速电流双闭环控制策略转矩脉动大的缺点,提出了一种新型转速转矩电流三闭环控制策略。基于Matlab/Simulink搭建了电机和控制器模型,仿真结果表明了控制策略的正确性和有效性。     

一种带辅助微源的新型主从协调控制策略

微电网的协调控制方法是微电网最为关键的技术之一,主从控制方法是微电网协调控制中的常用方法。针对传统的主从控制存在的问题,提出了一种带辅助微源的新型主从控制策略。在传统主从控制基础上,增设一个采用下垂控制的辅助控制单元,此辅助单元可与主控单元一起共同支撑微电网的电压与频率稳定,且当主控单元出现故障时可替补充当新的主控单元,克服了传统主从控制采用单一主控单元发生故障时微电网崩溃的危险,从而增强了主从控制方式的稳定性。MATLAB/Simulink软件仿真验证了所提控制策略的有效性和可行性。