基于滑模控制的PMSM直接转矩控制研究

对永磁同步电机(PMSM)直接转矩(DTC)控制系统进行改进,针对直接转矩控制系统存在抗干扰性差、磁链脉动大、转矩不稳定的问题,建立起基于滑模变结构的控制模型.通过这种模型进行控制时,首先利用滑模控制器取代PI调节器.其次,用电流模型确定出定子磁链和转矩,代替电压、扭矩传感器,有利于降低系统的硬件成本,提高经济性.仿真...     

分数阶滑模直接转矩异步发电内模控制

在强冲击负载和宽转速范围情况下,为提高异步发电的非线性鲁棒稳定性能,改善整数阶滑模转矩控制存在的抖振,减小非线性系统模型不确定性的影响,通过引入分数阶微积分算子和内模控制算法,提出一种分数阶滑模直接转矩异步发电内模控制方法。为验证控制方法的有效性,进行了仿真验证和样机测试,仿真及实测结果表明,在负载冲击和转速宽范围突变情况下,与传统整数阶滑模前馈解耦控制相比,新控制方法能有效减小磁链和转矩脉动,削减系统抖振,改善系统对不精确模型的控制效果,提升了系统的鲁棒性能。     

基于滑模变结构的PMSM直接转矩控制

分析了永磁同步电机(PMSM)数学模型,设计了一种新颖的基于空间矢量脉宽调制技术的直接转矩控制(SVM-DTC)系统。利用两个PI控制器分别调节磁链和转矩实现对电机空间矢量中转矩和磁链两分量的解耦,同时采用基于转子位置和定子电流的定子磁链估算方法观测定子磁链,并设计滑模变结构无速度传感器来估算转子位置。仿真结果表明,所提出的方法能有效地估算定子磁链与转速,减小电磁转矩和定子磁链脉动,从而使系统具有较好的动、静性能。     

基于滑模观测器的PMSM无传感器直接转矩控制

永磁电机直接转矩控制(DTC)系统中速度传感器的使用带来一系列问题,如:增大电机空间尺寸、增加成本及传感器灵敏度易受环境干扰等。对永磁同步电机SVM-DTC的无速度传感器控制进行研究,设计了一种新型滑模速度观测器。该观测器引入Sigmoid函数作为滑模切换函数,并采用变滑模增益与虚拟采样相结合的方法来减小滑模抖振,在简化观测器结构的同时仍然可以保持较好的转速观测效果,并通过Lyapunov函数证明了观测器的稳定性及鲁棒性。仿真与实验结果证明了该观测器的有效性与正确性。     

基于滑模观测器的PMSM变结构直接转矩控制

本文设计了一种新型控制系统,该控制系统由滑模观测器、基于Super-twisting算法的二阶滑模速度、磁链和转矩控制器组成。利用给定电流和实际电流间的误差来设计滑模观测器(SMO),通过反正切函数对转子位置进行估计。本文通过Matlab软件建立三相永磁同步电机矢量控制模型,将无传感器控制及二阶滑模控制模型引入进行仿真验证,电机的速度及转矩波形更加稳定,转子位置可以得到有效观测。结果表明此控制系统较传统控制系统得出的效果更加优越。     

基于新型趋近律的PMSM超扭曲滑模直接转矩控制

针对传统永磁同步电机的直接转矩控制(PMSM-DTC)系统中转矩脉动过大、转速响应慢等问题,采用空间矢量脉冲调制技术(SVPWM),研究了一种基于新型趋近律的超扭曲(Super-Twisting)滑模控制方法。该方法将转矩和磁链作为被控对象,通过引入饱和函数sat(s)代替传统的滞环比较器的方式,提高了系统的转速响应和转矩抗干扰能力。仿真结果表明,改进后的PMSM-DTC系统的转速响应减小了0. 06 s,转矩脉动减小了50%,系统对负载扰动和参数变化等不确定性有较好的鲁棒性。     

PMSM自适应分数阶滑模控制器设计

针对传统滑模控制的控制性能随着永磁同步电机运行参数的变化而急剧恶化,导致转速抖振大、电流谐波和转矩脉动等问题,设计一种新颖的模糊自适应分数阶趋近律滑模速度控制器.首先,结合分数阶理论和一般幂次趋近律函数设计了一种新颖的自适应分数阶趋近律,并通过正交实验来分析自适应参数的水平.其次,利用模糊控制器在线调整参数,增强了控制器的鲁棒性.由于模糊控制的引入会带来了更大的电流谐波,使用最优占空比的电流预测控制代替传统电流内环PI控制器.最后,搭建仿真模型并与传统幂次趋近律滑模控制器进行对比,仿真结果表明,本文提出控制器的三相电流谐波降低了 7.93％,突加负载后的转速降落减小了 31.2％,鲁棒性更强.     

基于滑模控制的改进直接转矩控制算法研究

传统永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制(DTC)是通过滞环控制原理分别对转矩和磁链幅值进行控制的,虽然控制结构简单但存在较大缺点,尤其在低速时转矩难以精准控制,且转矩脉动波动较大。基于此,提出了基于滑模控制的改进直接转矩控制算法,利用二阶滑膜控制基本原理,重新构造磁链和转矩方程。最后通过仿真软件对比传统DTC与基于滑模观测器的改进DTC控制算法,说明设计的控制器具有较好动态性能和抗干扰能力。     

基于分数阶滑模的风力发电机直接功率控制

为了改善双馈风力发电系统的控制性能,将分数阶滑模控制应用于双馈风力发电机的直接功率控制系统中。将分数阶微积分引入到滑模控制中,构成分数阶滑模控制器,利用分数阶的遗传衰减特性削弱滑模控制的抖振。推导了应用于双馈风力发电系统的分数阶滑模控制律,并用李雅普诺夫稳定性定理证明了系统的稳定性。所提出的分数阶滑模控制系统省略了电流环控制,简化了控制结构,实现了有功功率和无功功率的有效控制。仿真与试验结果显示出所用分数阶滑模控制策略的有效性,同时表明该系统削弱了传统滑模控制中存在的抖振。     

基于双滑模变结构PMSM直接转矩控制无传感器运行

提出基于双滑模变结构永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）无传感器运行。以电磁转矩误差、定子磁链误差和转速等信号作为磁链和转矩滑模控制器输入信号,其输出实现电压空间矢量调制,取代了传统DTC中滞环比较器和开关电压矢量选择表,有效地降低磁链和转矩脉动,并保证逆变器开关频率恒定;设计滑模观测器对转速进行准确估计,实现PMSM无传感器运行。仿真和实验结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于改进型滑模观测器的永磁同步电机分数阶微积分滑模控制

为了提高永磁同步电机调速系统的控制性能,结合滑模控制与分数阶微积分理论,设计了分数阶积分滑模转速控制器和改进型滑模观测器。针对转速控制器,采用基于反双曲正弦函数的新型趋近律削弱系统抖振,同时分数阶控制为系统提供了更多的控制余度,可以增强系统鲁棒性并进一步减小系统抖振。针对观测器,设计了采用新型趋近律fal函数的滑模观测器来获取反电动势估计值,利用分数阶锁相环技术提取反电动势中的转速和位置信息,有效提高了转子速度和位置的估计精度。通过仿真验证了所提出方法的可行性与有效性。     

基于负载转矩滑模观测的永磁同步电机滑模控制

为了减小负载转矩扰动对永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor,PMSM)控制系统的影响,提高系统抗扰能力,提出一种以转速和负载转矩为观测对象的扩展滑模观测器,以实际转速与观测转速之差构成滑模面,负载转矩观测结果由负载转矩实际值和经过滤波后的抖振信号组成,当滑模运动发生后转矩观测误差渐进收敛到零。设计了基于指数趋近律的PMSM滑模控制(sliding-modevariable structure control,SMC)系统,将观测的负载转矩进行前馈补偿,以克服负载时变对控制性能的影响。实验结果表明,该观测器可准确地观测负载转矩,采用的前馈补偿方案对系统负载扰动有较强的鲁棒性,并且SMC固有抖振现象得到了有效抑制。     

基于改进滑模观测器的PMSM控制系统

针对永磁同步电机(PMSM)控制系统中常用位置传感器来获取速度反馈信息造成的系统体积大、成本高的问题,采用一种自适应滑模观测器(SMO)代替传统位置传感器来估计PMSM的位置和速度信息.基于磁场定向控制(FOC)理论,在Matlab/Simulink平台搭建基于改进滑模观测器的PMSM双闭环控制系统.以TMS320F2...     

滑模控制的PMSM无速度传感器最优转矩控制

针对PMSM的数学模型和最优转矩矢量控制方案,提出一种基于MARS的速度辨识方案.将PMSM的电流模型作为参考模型,估算的定子磁链模型作为可调模型,设计了自适应律对转速进行辨识.同时,提出了一种在同步旋转坐标系下的滑模变结构速度调节策略,两者相结合应用于PMSM最优转矩矢量控制系统中.仿真结果表明,所提出的速度调节策略和辨识方案使最优转矩矢量控制系统具有较强的鲁棒性和较好的动静态性能.     

基于二阶滑模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)中存在的磁链和转矩脉动较大、低速时难以准确控制等问题,根据永磁同步电机的数学模型,结合二阶滑模和直接转矩控制思想,提出了基于二阶滑模速度控制器的永磁同步电机直接转矩控制系统。仿真结果表明,与传统的PI控制相比,二阶滑模的速度控制器对系统参数和外部干扰表现出较强的鲁棒性,能够在有限时间内收敛,且消弱了常规滑模控制中存在的抖振,整个系统的控制效果也得到了很大改善。     

基于二阶滑模算法的永磁电机直接转矩控制

针对传统直接转矩控制(DTC)方法低速控制精度差、转矩脉动大、开关频率不稳定等问题,提出了一种基于二阶滑模控制的永磁电机DTC方法。该控制方法基于二阶滑模控制原理,将传统磁链控制器与转矩控制器以滑模控制器替代,对空间电压进行矢量调制,提高了开关频率的稳定性,获得了良好的动态稳定性,改善了电机输出性能。仿真与试验结果表明,该控制方法能够有效减小电流脉动与转矩脉动,同时提高了控制系统的抗干扰能力,实现了电机的快速动态响应,具有较强的鲁棒性能。     

基于滑模定子电阻观测器的直接转矩控制

为了解决定子电阻变化对磁链估算的影响,在永磁同步电动机直接转矩控制系统的基础上,提出了滑模自适应定子电阻观测器;给出了理论证明,并推导出定子电阻自适应率;最后对其进行仿真.仿真结果表明,定子电阻滑模自适应观测器增强了系统对定子电阻变化的自适应性能,克服了定子电阻变化对磁链估算的影响,有效地提高了系统输出转矩的控制精度.