基于负载角控制的直接转矩控制系统研究

介绍了一种空间电压矢量调制直接转矩控制新方法.通过对转矩偏差进行PI调节,获得下一周期的负载角,结合转子磁链的位置得到期望的定子磁链矢量.利用空间电压矢量调制技术实现对逆变器电压状态的控制.仿真表明,该系统能够更好地控制定子磁链和转矩的脉动,具有良好的性能.     

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SVM-DTC的永磁同步电动机控制方法研究

研究永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）系统。针对传统控制系统中存在的转矩和磁链脉动大的问题,将空间矢量调制（SVM）引入PMSM-DTC系统。通过对永磁同步电机数学模型及空间电压矢量调制算法的分析,在Matlab/Simulink环境下,对PMSM的SVM-DTC系统进行仿真。仿真结果表明,系统模型具有很好的动静态性能。     

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。     

高精度数控机床主轴伺服控制系统研究

主轴伺服驱动技术作为数控机床的关键技术之一,在国内外受到普遍关注。本文在传统直接转矩控制的基础上,结合模糊控制技术与空间矢量调制技术,重点研究了基于模糊空间矢量调制(SVM)的异步电动机直接转矩控制系统。然后在Matlab/Simulink环境下建立了传统的基于圆形磁链的直接转矩系统仿真模型和基于改进的模糊SVM直接转矩控制系统仿真模型,对模型进行了分析,取得了较好的效果。     

遗传算法和神经网络在永磁同步电机直接转矩控制中的应用

为了解决永磁同步电机直接转矩控制系统的转矩脉动大的缺陷,将遗传算法引入转速PI调节器,用以实现PI参数的自整定;将神经网络引入空间矢量调制以得到期望的空间电压矢量。在研究永磁同步电机动态数学模型的基础上,提出了基于遗传算法和神经网络的永磁同步电机直接转矩控制系统。分析了PI自整定和神经网络空间矢量调制的具体实现方法。借助MATLAB/Simulink软件进行了建模与仿真。仿真结果表明,提出的控制方法不仅具有转速响应快速、超调量小及转矩脉动小等优点,而且具有优良的动静态性能。     

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。     

开关磁阻电机位置控制系统的变磁链SVPWM-DTC算法

针对传统直接转矩控制(DTC)在开关磁阻电机(SRM)位置控制系统中存在的开关频率不定、转矩脉动大、定子铜耗高等问题,提出一种变磁链空间矢量调制-直接转矩控制(SVPWM-DTC)算法.在传统DTC的基础上,对SVPWM-DTC算法中电压矢量的选择及作用时间进行推导,使磁链能被定量调节.结合SRM的基本工作原理,详细分析磁链给定值与定子电流的关系,提出变磁链控制策略.充分考虑磁链变化角及磁链给定值之间的相互影响,结合电机磁链数据,给出磁链给定值选取原则,在减小转矩脉动的同时,保证电机铜耗最小化.以三相6/4极SRM为仿真控制对象,将DTC、SVPWM-DTC与变磁链SVPWM-DTC进行仿真对比.结果表明:变磁链SVPWM-DTC算法能够有效提高位置控制系统的动、静态特性及效率.     

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。     

改进的三相感应电机直接转矩控制建模与仿真

针对传统直接转矩控制中,磁链溢出和转矩脉动大等问题,对三相感应电机直接转矩控制进行了研究,提出了基于电压空间矢量PWM的新型控制方法。首先,根据转速的变化量产生电磁转矩的目标,然后根据定子磁链的变化量计算出电压矢量的大小,利用转矩的变化量确定电压矢量的方向,再经过电压矢量PWM逆变得到电机的三相输入电压,完成整体控制。该方法克服了传统方法的缺点,对磁链的控制完全定量,较好地实现了磁链轨迹圆形控制,最后利用Matlab/Simulink软件搭建了系统仿真模型,验证了该方法的有效性。研究结果表明,磁链幅值保持恒定,转矩脉动小,系统响应速度快,暂态时间短,能够有效地模拟真实系统,充分证明了其优越性和有效性。     

基于离散时间无差拍的无轴承异步电动机SVM-DTC系统

针对无轴承异步电动机多变量、非线性和强耦合的特点,提出了一种基于离散时间无差拍的SVM-DTC控制方法。该方法基于定子磁场定向的同步旋转坐标系,通过离散时间无差拍算法得到转矩和磁链的控制电压分量,实现转矩与磁链的动态解耦,解决了转矩环与磁链环的耦合问题。并对离散时间无差拍的SVM-DTC和传统DTC控制系统进行了仿真,结果表明:与传统DTC方法相比,基于离散时间无差拍的SVM-DTC方法可以更好地抑制无轴承异步电动机的转矩、磁链和转子径向位移的脉动,提高了无轴承异步电动机的悬浮性能。最后,采用数字信号处理器TMS320F2812DSP作为控制器对提出的控制方法进行试验研究,结果表明基于离散时间无差拍的SVM-DTC方法可以实现无轴承异步电动机的稳定悬浮。     

高性能模糊直接转矩控制

应用于直接转矩控制中的模糊控制器 ,对不同的转矩误差采用不同的控制电压 ,可以有效提高转矩的响应速度 ,减小稳态误差。提出一种模糊控制定子磁链角转化方法 ,在保持系统优良性能的前提下 ,可大大减少模糊规则数量 ,提高系统响应速度。为有效减小低速时定子电阻变化引起的磁链观测误差 ,同时设计了一个模糊电阻观测器。实验结果表明所提方案正确、有效     

输入受限的非完整移动机器人的自适应模糊控制

提出了一种非完整移动机器人饱和自适应模糊轨迹跟踪控制方法,该方法基于反演技术分别设计了系统的运动学控制器和动力学控制器。运动学控制器通过引入分流控制技术解决了初始速度跳变引起的控制量突变问题,动力学控制器利用饱和函数和受限控制参数实现了其有界力矩控制。自适应模糊控制器将模糊逻辑系统与自适应方法相结合,有效消除了常规方法难以解决的系统未知不确定性对系统的影响。通过Lyapunov直接法证明了该系统是收敛且渐进稳定的。仿真结果验证了所设计控制器的良好控制性能和强鲁棒性。     

电动助力转向系统多目标优化控制研究

通过对电动助力转向系统进行动力学分析，建立了系统的数学模型和状态空间模型。利用转向盘操纵转矩与理想转矩之差及其变化，通过PD控制器进行调节，以获得理想的助力电压；通过模糊控制器改变助力电机的电压系数以实时调整助力转矩；以电动助力转向系统的结构参数和PD控制器为优化对象，以转向盘操纵转矩、横摆角速度和质心侧偏角为性能指标，用遗传算法对电动助力转向系统进行了多目标优化。台架试验证明，经多目标优化后模糊PD控制的电动助力转向系统能有效提高车辆转向的轻便性和稳定性，提高车辆行驶的安全性。     

基于自适应全阶磁链观测器的直接转矩控制系统

基于模型参考自适应理论，采用自适应全阶磁链观测器观测定子磁链和辨识转速，并结合模糊控制，利用Matlab／Simulink构建了无速度传感器直接转矩控制系统。     

基于空间矢量的同步磁阻电机直接转矩控制

针对传统直接转矩控制由于采用滞环比较器对磁链和转矩进行直接控制,导致磁链、转矩脉动较大和开关频率不固定等问题,对同步磁阻电机直接转矩控制进行了研究,开展了直接转矩控制的基本原理分析,根据同步磁阻电机的数学模型,提出了一种定子磁场定向下磁链和转矩双闭环PI控制结构的直接转矩控制方案,采用空间矢量调制策略,克服了传统直接转矩控制的缺点。利用Matlab/Simulink搭建了两种直接转矩控制方案的仿真模型,并利用基于d SPACE的实验平台对该方案的低速性能进行实验研究,研究结果表明:相较于传统的直接转矩控制,该方案能明显减小电机的转矩脉动并且能保持开关频率恒定,能使电机在低速范围内具有良好的动态性能,并且使得电机在低速范围内稳定运行,证明了该方案的可行性和有效性。     

基于模糊干扰观测器的电动Stewart平台自适应模糊控制

建立了一个电动Stewart平台的统一动力学模型,并基于它设计了一种新型的自适应模糊控制算法。这个统一的动力学模型在任务空间中使用了Newton-Euler方法建立,同时结合了平台动力学和执行器动力学模型。自适应模糊控制算法使用计算力矩方法设计运动平台标称模型的逆动力学控制器,然后使用基于模糊干扰观测器的自适应模糊控制器对模型的不确定性和外部扰动进行补偿。通过数值仿真分析表明,在不引入高增益控制器的情况下,成功地消除了平台参数的不确定性和外部干扰的影响,保证了平台的跟踪性能。     

改进直流电压源供电方式的直接转矩控制仿真

本文设计了一种电压可调的直流电源,把它应用于直接转矩控制仿真研究中,通过直流电源电压的变化,可以方便地调节定子磁链的旋转速度。据此设计的模糊速度控制器可以极大地简化系统设计和计算。仿真结果显示,系统响应速度快,鲁棒性好,调速范围宽。     

自适应模糊控制半主动悬架系统的研究

半主动悬架系统自适应模糊控制器的应用是为了提高汽车悬架的阻尼效果和操控性。建立 4自由度 1 /2车辆模型 ,在此模型基础上 ,设计了模糊控制器 ,论述了半主动悬架系统的模糊控制方法 ,说明此方法对悬架质心加速度、轮胎动载荷和悬架俯仰角等性能的提高有益。对悬架在各种输入激励下的仿真效果与被动悬架作了比较 ,结果令人满意。     

基于模糊神经网络系统的三相感应电机矢量控制

为实现三相感应电机稳定控制,提出了一种基于自适应模糊神经网络推理系统（ANFIS）的感应电机矢量控制方法。ANFIS结合了模糊逻辑的调节能力与神经网络的自适应能力,被广泛的应用到电机的参数估计、转速、转矩和磁链控制中。在分析感应电机工作原理的基础上,推导出其数学模型,在Matlab/Simulink上采用基于ANFIS的矢量控制对三相感应电机进行系统仿真,仿真结果表明,该控制策略转矩波动小,转速响应快,具有良好的动态和静态性能。