对转永磁同步电机直接转矩控制

针对对转永磁同步电机在双边转子负载不平衡情况下运行时易出现双转子失步的问题,本文在分析对转永磁同步电机数学模型和空间磁链矢量关系的基础上,提出一种基于转矩角的双转子直接转矩控制策略。所述方法以转矩角控制为出发点,在双边转子负载不平衡时,通过观测双边转子转矩角并加以限制,实时调节定子磁链位置,控制转矩角在限定范围内,实现对双边转子转矩的分时调控。仿真与实验结果表明,本文提出的控制策略能保持双边转子转速同步跟踪给定转速,有效防止系统受到不平衡负载扰动时出现双边转子失步的现象。     

新型永磁同步电机高精度调速系统

提出一种基于他控式变频调速的永磁同步电动机 (permanent magnet synchronous motor,PMSM)高精度调速系统。针对永磁同步电动机在该运行方式下的失步、效率及转速振荡问题,通过对功角特性及稳定性的分析,提出一种功角闭环控制策略并详细阐述了其理论依据。针对被控对象特性参数随负载变化的问题,设计了分段式PID参数模糊自整定控制器,系统实时检测电机运行功角并将其控制在某理想值附近。实验结果表明,所提控制策略响应速度快、无超调,系统运行稳定,无转速振荡,有效地解决了永磁同步电动机失步和运行效率问题。     

8098单片机控制同步电动机失步的保护系统

电网电压或负荷的变化会引起同步电动机失步，从而产生严重后果。本文论述了用８０９８单片机控制同步电动机晶闸管励磁防止失步的系统。对电网或负载变化引起的电压偏差进行ＩＤ运算，并以此改变晶闸管导通角，从而自动调节转子的励磁电流以避免失步。     

永磁同步电动机功角闭环控制

针对永磁同步电动机在他控式变频调速运行方式下的失步和效率问题,通过对功角特性及稳定性分析,提出了一种功角闭环控制策略并详细阐述了该控制策略的理论依据.针对被控对象特性参数随负载变化的问题,设计了分段式PAD参数模糊自整定控制器,系统实时检测电机运行功角并将功角控制在某理想值附近.为了验证方案的可行性,设计了具体的实验系统.实验结果表明,该控制策略响应速度快、无超调,系统运行稳定,无转速振荡,有效地解决了永磁同步电动机失步和运行效率问题,同时证明了该控制策略的正确性和有效性.     

直线永磁同步电动机伺服系统的滑模变结构控制

直线永磁同步电动机直接与负载相连接,外界扰动和系统参数变化将直接作用于负载,降低了电机伺服控制系统性能.采用滑模变结构控制结合电压矢量控制策略来补偿伺服控制系统,并建立了基于MATLAB/Simulink仿真模型,验证了控制策略的正确性.     

同步电动机失步的8098单片机保护控制系统

论述了用8098单片机控制同步电动机晶闸管励磁防止失步的系统。该系统对电网电压或负载变化引起的电压偏差进行PID运算,并以此改变晶闸管导通角,从而自动调节转子的励磁电流以避免失步。实践证明本系统能有效地防止失步,具有一定的实用推广价值。     

永磁同步电动机的速度自适应反推控制

针对高精度的伺服系统,考虑永磁同步电动机实际运行过程中,电机的定子电阻、粘滞磨擦系数及负载转矩的变化,必然影响到系统的伺服精度。因此,提出了自适应与反推控制相结合的控制策略,通过推导,它不但能够实现永磁同步电动机系统的完全解耦,并且能够有效抑制系统参数变化对系统速度跟踪伺服性能的影响,使系统具有很强的鲁棒性。通过仿真,验证了自适应反推控制策略的有效性和可行性。     

基于耦合电抗的内置式永磁同步电机凸极率及失步转矩算法研究

凸极率和失步转矩是内置式永磁同步电动机的重要参数,凸极率的大小影响电机的牵入同步能力、转矩密度等多项性能指标,失步转矩大小直接反映电机过载能力的高低。提出采用直交轴磁路耦合电抗的电机凸极率和失步转矩算法,研究相应的测试理论,应用有限元法分析直交轴磁路耦合电抗,由等效的电压电流相量状态下的数据处理,构建了稳态状况下相关参数的测试平台,进而分析采用直交轴磁路耦合电抗的电机凸极率和失步转矩的测试方法,最后通过试验对算法进行验证。     

永磁同步电动机单闭环位置伺服系统设计

针对三环永磁同步电动机位置伺服系统结构复杂、参数整定困难、抗扰性差等缺点,设计了一种基于自抗扰控制器的单闭环位置伺服系统,将自抗扰控制器的输出直接作为系统期望转矩角,简化了系统结构,提高了系统的鲁棒性;采用基于空间电压矢量调制的直接转矩控制策略,省去了电流控制环及坐标旋转变化,减小电机输出的转矩脉动,仿真实验证明了该系统代替传统三环系统的可行性。     

基于模型预测的永磁同步电机直接转矩控制及负载角限制

永磁同步电机电磁转矩和负载角之间的非线性关系,容易导致永磁同步电机失步,限制了其在高速度、高精度领域的应用。针对此问题,提出了一种基于模型预测的永磁同步电机直接转矩控制及负载角限制方法。详细介绍了永磁同步电机的离散时间状态空间模型,可用于提高状态预测精度。阐述了电机预测过程,并设计了一种评价函数,包括性能评价函数和限制评价函数,前者可用于消除电机电磁转矩和定子磁链幅值误差,以实现设定值跟踪;后者可用于限制负载角。为补偿测量和执行之间的延时,给出了一种延时补偿方法。最后,进行了仿真和实验研究,结果表明该方法具有良好的跟踪性能,可以提高直接转矩控制的控制性能,而且可以较好地限制电机的负载角。     

基于双Luenberger观测器的永磁同步电机预测控制研究

在工业环境中,永磁同步电机存在启动困难、抗干扰能力差、动态响应慢的缺陷。而传统单Luenberger观测器很难同时兼顾电流扰动或转速响应,针对这一问题,发挥Luenberger观测器对精度和稳定性的改善作用,提出双Luenberger观测器与预测控制结合的控制策略。首先基于单步模型预测控制和矢量控制策略构成了永磁同步电机控制系统,再根据负载扰动影响和数学模型,构造速度环上基于负载、转速的Luenberger观测器观测作为扰动估测和速度调节,然后进一步建立电流环上的观测器并引入预测控制系统进行电流预测的优化。最后在MATLAB仿真上搭建模型进行测试,结果表明使用该控制策略能够提高抗扰动能力,改善动态响应并得到更准确的扰动观测。     

电力系统广义同步稳定性的物理机理与研究途径

进入二十一世纪后,世界范围内对全球变暖的担忧迫使能源向低碳化和无碳化方向转型,可再生能源的开发利用发展迅猛,使得电网电源日益朝着非同步机化方向发展,导致电网电源之间的同步稳定性呈现出新的形态—— 广义同步稳定性。广义同步稳定性包含了同步机电源之间的同步稳定性、同步机电源与非同步机电源之间的同步稳定性以及非同步机电源之间的同步稳定性。为此,探讨广义同步稳定性意义上的失步机理及其研究途径。首先介绍了非同步机电源保持广义同步稳定性的基本手段。然后分析了广义同步稳定性意义上的3种失步类型,包括锁相环的锁相失败失步和功率同步环失步、非同步机电源由控制系统时延引起的失步以及同步机之间的功角失步。最后讨论了广义同步稳定性的分析方法,包括单独考虑一种失步类型时的分析方法和综合考虑所有失步类型时的分析方法;提出了从小系统到大系统步步推进的失步机理分析技术路线,指出了机电暂态模型不适用于分析广义同步稳定性的原因,阐明了基于全电磁暂态仿真分析电力系统广义同步稳定性是未来发展的趋势。     

基于自适应积分滑模与扰动观测的多PMSM同步控制

为了克服多电机差速失步振荡及同步稳定性变差等问题,提出了基于新型自适应积分滑模和扰动观测的多 PMSM 同步控制方法。首先,构建了一种改进型偏差耦合同步控制结构。其次,设计了基于新型自适应积分滑模(new adaptive integral sliding mode control, NAISMC)的 PMSM 控制器。同时,利用滑模扰动观测器(sliding mode disturbance observer, SMDO)对电机负载扰动进行观测,并与改进的偏差耦合同步控制结构相结合,提出了基于NAISMC与SMDO的多 PMSM 的改进型偏差耦合同步控制方法。最后,进行了实验分析。其结果表明所提出的同步控制方法能有效地保证4个电机具有良好的同步性能,提高了其抗扰动的能力,确保了多电机同步的稳定性。     

基于自抗扰控制技术的多电机同步控制

对采用偏差耦合控制策略的永磁同步电机多电机同步控制进行仿真研究。引入自抗扰控制技术实现电机控制,各同步控制器的输出补偿负载转矩。考虑到电机实际运行中参数随温度发生变化,为进一步提高转速同步控制性能,采用模型参考自适应算法对电机参数进行在线辨识,结果用于在线修正自抗扰控制器结构参数。从理论上分析了扰动引起的误差收敛情况,仿真结果验证了整体方案的可行性,可以实现4台永磁同步电机的转速同步控制。     

带负载扰动前馈补偿的PMSM模型预测控制

本文提出了一种带负载扰动前馈补偿的永磁同步电机模型预测控制方法。根据永磁同步电机的基本方程和预测控制原理构建转速预测模型,采用一种改进的Luenberger观测器来估计负载转矩扰动,通过在转速预测控制器中引入负载扰动前馈补偿,来提高驱动系统的动态响应速度和抗负载扰动能力。实验结果表明,与传统的永磁同步电机模型预测转速控制相比,本文提出的控制方法在负载突变的情况下,转速波动更小,鲁棒性更强。     

基于最优阻尼比虚拟同步发电机的优化控制策略

针对微电网中可再生能源渗透率越来越高,微电网惯性和阻尼不足等问题越来越突出,随即一种新的控制方式即虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术被提出。区别于传统同步电机,虚拟同步发电机可以实时的控制电机参数获得系统稳定。文章从传统同步发电机有功控制环出发,结合功角特性曲线和频率振荡曲线分析惯性参数和阻尼系数对系统稳定性的影响。在现有控制方式的基础上提出一种基于最优阻尼比的惯性参数和阻尼系数共同自适应的控制策略。最后在Matlab/Simlink中通过离网和并网仿真分析验证所提策略的正确性和有效性,结果证明能够有效抑制系统的系统波动并具有很好的动态性能。     

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。     

无速度传感器的永磁同步电动机滑模控制

采用反演控制理论构造了永磁同步电动机的速度观测器,并运用滑模变结构控制理论设计了系统控制策略.该方法利用了反演控制稳定性强,动、静态性能优良的特点,设计的观测器结构简单、精度高、稳定性好.使用滑模控制理论设计系统总体控制方法,可以有效抑制负载和参数变化带来的扰动,从而提高了系统的鲁棒性.文章对所提出的控制策略进行了理论分析,并且通过Matlab进行了仿真实验.仿真结果表明,该控制方法有效地实现了电机的转速跟踪,具有良好的动、静态特性和鲁棒性.     

微机控制同步电动机失步保护技术及装置的探讨

针对工矿企业里同步电动机在运行过程中，由于外界故障因素，非电动机本身原因所引起的同步电动机失步事故，一般分带励失步和失励失步两种，并分析了产生失步的原因。本文研制的微机控制的同步电动机失步保护技术及装置具有选择性、灵敏性、速动性和可靠性。其原理是以转子励磁回路中出现交变电流为判据，设置起动闭锁环节和同步振荡记忆闭锁环节。当同步电动机发生同步振荡时，失步保护装置应能迅速识别，并进行记忆闭锁；当失步运行时，失步保护装置应能灵敏、迅速可靠地动作。     

双无刷直流电机同步控制的Simulink仿真

提出了一种单控制器控制双电机驱动电动汽车的方法,其中两个电机均采用双闭环控制策略。在电流环引入模糊控制,由模糊控制算法直接给出电机控制量。控制方案可以从算法上实现电子差速,具有良好的同步控制效果,同时可以满足控制精度的要求。主要针对这一控制策略分别就汽车直行和转弯过程进行了Simulink仿真,以汽车转角0°和120°为例。仿真结果表明方案在同步控制和电子差速控制方面均有较好的效果。