一种无速度传感器矢量控制系统的研究

本文基于同步轴系下的感应电动机电压磁链方程式,提出了一种感应电动机转子磁场定向的矢量控制方法,利用在同步轴系中q轴电流的误差信号实现对电机速度的估算。在该无传感器矢量控制系统中,由于采用了经典的PI调节器,使得控制系统更为简单。最后利用MATLAB建立的该无传感器矢量控制系统的仿真模型,通过仿真验证了本文所提出的无传感器矢量控制系统具有良好的动态和静态性能。     

基于MATLAB的双极型矩阵变换器的无差拍控制算法实现

为了解决模型预测控制在双极型矩阵变换器控制中的开关周期不固定以及空间矢量调制控制策略的动态性能较差,提出了使用无差拍控制算法控制双极型矩阵变换器.无差拍控制通过预测模型对输出电压矢量以及电源电流矢量进行最优矢量组选择并进行调制.该方法良好地控制输出与输入电流波形,且对直流侧的电压有优化作用,动态性优异,对于网侧电流也有正弦化的作用.MATLAB作为算法的仿真实验软件,仿真结果有力地证明了该算法的理论研究.     

低计算复杂度的永磁同步电机多步预测电流控制

传统的永磁同步电机模型预测电流控制策略仅在一个采样周期内寻优,难以避免陷入局部最优问题,而多步预测会增加预测次数,计算复杂度成倍增长.为此,提出一种低复杂度的永磁同步电机三步电流预测控制策略.首先,在延时补偿的基础上,两步预测结合三矢量电压控制和最优占空比电压控制,三步预测保持与两步预测相同的电压矢量,然后由代价函数选出控制电压矢量;最后,设计电感dq轴分量双闭环的鲁棒控制.仿真结果表明,相比其他控制策略,所提策略具有良好的动静态性能,寻优代码执行时间降低了约51%;在不影响输出电能质量的前提下,开关频率降低了约17%;并对电感失配造成的性能恶化具有抑制性.     

基于MPC的有源电力滤波器直流侧电压优化控制

为了提高有源电力滤波器(APF)的滤波性能和运行稳定性,提出了一种基于模型预测控制(MPC)算法的直流侧电压稳定控制方法,并在此基础上提出了简化滞环空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法.通过分析直流侧电压的主要影响因素,采用合适的预测模型,保障直流侧电压的稳定.简化后电流控制方法仅需利用三相电压中最大相和最小相,结合误差电流的正负即可直接判断出三相补偿装置的开关状态,避免了大量电压矢量和电流误差矢量的区域判断和最终矢量的选择,提高了系统的响应速度和控制精度.仿真和实验结果证明了控制策略的可行性和优越性.     

双馈感应风力发电系统新型功率控制策略研究

在风力发电功率优化控制问题的研究中,针对双馈感应风力发电系统稳定性问题,推导出双馈感应发电机转子d-q轴电流分量与定子无功功率及转矩之间的数学表达式,提出以定子无功功率和转矩作为参考输入的控制方法,得出系统功率转换的控制策略,建立了风电系统转子侧变换器的矢量控制框图.采用Matlab/Simulink,搭建了1.5MW风力发电系统的仿真模型.运行仿真模型,得到了双馈感应发电机转子电流,双馈风力发电系统的有功功率、无功功率及三相输出电流等信号的波形曲线.仿真结果表明,改进控制策略提高了系统的鲁棒性和输出电能质量,证明了控制策略的有效性和可行性.     

基于SVPWM的异步电机矢量控制系统的仿真

首先阐述了空间矢量脉宽调制技术应用于交流感应电机矢量控制系统的基本原理,在此基础上讨论了间接转子磁场定向电压注入型矢量控制系统的实现方案,基于MATLAB/SIMULINK构建了这种矢量控制系统的仿真模型并进行了深入的仿真研究.仿真结果表明了模型的正确性,并验证了该文所建立的调速系统可以实现感应电机产生转矩的电流分量和产生磁通的电流分量之间的解耦控制,使感应电机获得与他励直流电机一致的瞬态响应特性,实现了对负载扰动和参考值变化的快速响应.     

三相交流异步电机控制系统仿真

阐述异步电机的矢量控制原理,对三相异步交流电机矢量控制系统控制过程进行MATLAB仿真,根据交流电机坐标变换及矢量控制理论提出异步电机在任意同步旋转坐标系下仿真结构图的建模思想,提出一种按“角速度—定子电流—转子磁通”为状态变量在动态坐标系下的动态结构图.利用该结构图可以方便的构成电机的仿真模型,进行仿真计算.仿真结果...     

基于单神经元的三相交流异步电机控制系统仿真研究

本文提出了基于单神经元积分分离的PI型速度调节器控制算法,并对负载转矩进行补偿。依据该算法对三相异步交流电机矢量控制系统控制过程进行了MATLAB仿真,仿真结果表明该算法是可行的,特别在三相异步交流电机矢量控制系统的的鲁棒性和自适应性方面得到很好的控制效果。     

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.     

双馈感应风力发电机组的非线性变结构空载并网控制策略

采用矢量控制结合PI控制来实现双馈感应发电机并网时,电机的各种磁链以及电压电流交叉耦合补偿部分都会降低电网电压跟踪的速度,使动态响应性能不够理想,令超调量增大.本文采用变结构控制与全状态反馈线性化解耦相结合的控制策略,来控制双馈感应发电机组的空载并网过程.在MATLAB仿真模型基础上,从空载并网时发电机定子电压对电网电压的跟踪、并网过渡过程中定转子电流变化情况,和并网后功率调节和最大风能捕获这3个阶段进行了仿真分析.最后将非线性变结构控制器与传统矢量控制外加PI调节控制的仿真结果进行了对比分析.结果表明,采用全状态反馈线性化变结构控制的双馈感应风力发电机组,可以实现发电机的平滑并网,并网效果较好,定子电流对电网冲击小,转子电流实现比较平稳的过渡.并网后,发电机能够有效地进行最大风能捕获,实现变速恒频发电和有功、无功功率的独立调节控制.通过与传统矢量控制的比较分析,可以看出,双馈感应风力发电机组采用状态反馈精确线性化变结构控制器比传统矢量PI控制器对电网电压跟踪速度更快,动态响应更快速、调节时间和超调量更小.     

基于FFT的电力推进船舶电能检测算法

整流型、冲击性等非线性负荷在电力推进船舶中的使用十分普遍,这些非线性负荷的存在,导致电能出现畸变、波动、闪变和三相不平衡等质量问题,目前最严重的问题就是谐波。谐波能导致船舶电网供电质量降低,甚至恶化电网运行状况。如何快速地检测出谐波,成为了全世界关注的焦点之一。本文设计一种基于快速傅立叶变换的算法,以电力推进船舶交流异步电动机矢量控制调速系统为例,并用Matlab仿真,对异步电机的三相输入电流进行采样,编程实现算法,用样点计算谐波。     

感应电机矢量控制系统的神经网络转速辨识

为解决感应电机无速度传感器矢量控制系统的转速辨识问题,在给定的无速度传感器感应电机间接矢量控制系统中,根据感应电机的数学模型,经过一定的变换,利用电机易于检测到的定子电压和电流,以及基于BP算法的两层神经网络,用期望状态与实际状态之间的偏差来调整神经网络模型的权值,达到实时辨识电机转速的目的。该方法简单、直观,不仅利用了神经网络的优点,又能适应感应电机调速系统实时控制的要求。仿真结果验证了该方法的有效性。     

矿用防爆柴油机无轨胶轮车检测系统建模

由于煤矿无轨辅助运输中有害气体排放和柴油机事故率高,由电池组供电的无轨橡胶轮胎电动车的弹簧来了。本文考虑了驱动系统,以提高电动汽车的性能。为适应煤矿复杂环境,无轨胶轮电动汽车基本结构分析基于三相交流感应电动机。在详细阐述了感应电动机的矢量控制理论后,在Matlab / Simulink中建立了带感应电动机转子的无轨胶轮电动车驱动系统的磁场定向矢量控制系统模型。仿真结果表明,所提出的控制算法允许驱动系统实现良好的稳态和动态性能。     

基于高阶滑模速度控制器的异步电机模型预测转矩控制

针对三相异步电机驱动系统,提出一种基于高阶滑模速度控制器的模型预测转矩控制策略.为了降低负载扰动对系统运行性能的影响,设计一种基于二阶Super-Twisting滑模技术的速度环控制器,以代替传统PI速度控制器,并应用Lyapunov稳定性理论对其稳定性和鲁棒性进行分析,得到使速度控制系统收敛的参数范围.为了提升转矩控制精度,基于异步电机的数学模型,采用模型预测转矩控制理论,以转矩和定子磁链为控制目标设计评价函数,得到最优输出电压矢量驱动电机运行.仿真结果表明,所提出的控制方法能有效提升系统对负载扰动的鲁棒性,并有效降低转矩波动,使电机具有良好的动态和静态运行性能.     

基于三相旋转变换与极坐标变换的电机矢量控制

就异步电机旋转变换和实现方案进行了分析,采用了3相同步旋转与极坐标变换的方法,建立了新的电机旋转变换和极坐标矢量电压控制模型.由于这个模型具有直流电流调节器提供的矢量电压模和旋转角,显然方便SVPWM进行变频变压控制.分析变换使得电流跟随控制器为直流调节器,可在直流线性电压电流模型条件下设计电流反馈环,为交流异步电机矢量控制的实现,提供了新方法和新途径.     

基于单步模型算法的PMSM控制策略

分析了永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的工作原理,针对传统PI控制器调节时间长、对电机参数依赖度高的缺点,采用了单步模型算法控制策略。设计了基于单步模型算法的永磁同步电机矢量控制系统,并进行了仿真分析。仿真结果表明,单步模型算法控制策略具有不过分依赖电机数学模型、能较好地抑制各种不确定性干扰等优点,系统在动态过程中有较小的超调,且对于负载扰动具有较强的鲁棒性。     

PWM整流器电流控制策略仿真比较

通过分析三相电压型PWM整流器的数学模型,建立了PWM整流器的数学模型,根据同步电动机励磁系统主回路中PWM整流电路不同的调制方法,介绍了SPWM电流控制,滞环电流控制和空间矢量控制的基本原理和三种不同控制方法下的触发方式。在MATLAB的SIUMLINK环境下对三种控制方法建立仿真模型,并对仿真结果进行了分析比较,结果表明,在空间矢量控制方法下整流器直流侧电压利用率高,降低了谐波污染,使系统更接近单位功率因数运行,从而使电机运行更加稳定,运行精度更高。     

GA–PSO based vector control of indirect three phase induction motor

This paper deals with the genetic algorithm–particle swarm optimization (GA–PSO) based indirect vector control for loss minimization operation and optimal torque control of induction motor. It is estimated that more than around 50% of the world electric energy generated is consumed by electric machines such as induction motor, dc motor. So, optimal control strategy for minimum-energy loss in electric drives is important as one of improving efficiency. Relative to this aspect, the vector control of induction motor has been widely used to operate in a wide speed range by using flux weakening at rated speed. However, it is still necessary to advance in controller tuning because of coupling behavior between fluxes in motor. In this paper, tuning of speed controller and current controller in indirect vector control approach is performed using GA–PSO method on simulation and experiments. They reveal satisfactory results.     

六相直线感应电机模糊间接矢量控制

针对直线电机运行于复杂环境条件下,系统建模准确度不高,参数难以整定的问题,提出了一种适用于六相直线感应电机的模糊间接矢量控制方法;在同步旋转坐标系下对六相直线电机建模,并阐述了间接矢量控制的原理;将模糊控制算法应用于间接矢量控制中的速度环,根据位移和速度的偏差直接模糊调节给定电磁力,使得参数的整定不再依赖准确的系统模型,且参数调节更为简单;通过对隶属函数分区和采用中心法清晰化,减小了模糊控制算法的计算量,从而能够满足实时计算的要求;将所提算法在数字信号处理器（DSP,digital signal processor） 中实现,并在半实物仿真平台上验证,结果表明所提算法投入后,位移和速度误差减小都超过了65%,能够实现电机速度和位移的准确控制,且通用性好。