基于矢量线性组合的直接转矩控制系统仿真

针对传统直接转矩控制存在转矩脉动大和开关频率不固定的缺点,该文提出了一种采用矢量线性组合和SVPWM调制的新型直接转矩控制方法,即由空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术产生六个基本的和六个线性组合的定子电压空间矢量,根据转矩偏差和磁链偏差优化选择定子电压空间矢量,实现对电机转矩的控制.将该控制方法应用到异步电动机调速系统,通过系统仿真实验验证,该控制方法的输出转矩脉动小、电流谐波低、开关频率固定,调速系统有着良好的动态性能和调速精度.     

磁链跟踪PWM感应电机矢量控制系统

PWM调制方式及控制器参数对感应电机矢量控制系统性能有较大影响,使电机在低速时电流脉动和转矩脉动较大。以磁链、转矩闭环的电机矢量控制方法为基础,提出了磁链跟踪控制(Space Vector PWM,SVPWM)的感应电机矢量控制系统仿真模型及低速变控制器参数的控制方法,高度模拟实际系统,并考虑逆变器死区时间的影响,在不同的调速范围下,进行了系统性能分析。在转子磁链定向准确,转子磁链构造准确的前提下,仿真结果表明磁链跟踪控制的矢量控制系统跟踪磁链为准圆形,在低速下,电机电流脉动和转矩脉动都比较小,使系统能够稳定运行,对于解决感应电机高性能调速的低速问题给出了可行的途径。     

三相高功率因数整流器的建模与仿真

为了证明SVPWM(空间矢量脉冲宽度调制)原理不仅能用在民用上,也能用于400Hz的航空电源上.仿真中,在建立三相电压型整流器(VSR)数学模型的基础上,将双闭环工程设计方法应用于PWM整流器,通过直接电流控制方法分别进行有功、无功电流的跟踪控制,从而实现了单位功率因数整流.最后给出了在飞机电气系统的条件下,结合三相电雎型整流器的仿真实验结果,仿真结果证明了理论分析,说明了建立的变换器模型是正确的.从而为SVPWM技术在航空电源领域的实际应用及研究提供了一定的参考价值.     

有源电力滤波器中空间矢量脉宽调制模块的仿真研究

介绍了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,提出了在Matlab/Simulink环境下用S函数实现空间矢量脉宽调制模块的方法,描述了仿真模型的设计过程和编程要点,并将其应用到有源电力滤波器的仿真系统中。给出了仿真结果,为基于SVPWM的有源电力滤波器的研究打下了基础。     

SVPWM在现代串级调速系统中的仿真研究

根据高电压大容量电动机的节能调速问题,提出了采用空间矢量脉宽调制SVPWM的串级调速系统,重点阐述了SVPWM的基本原理及调制算法,给出了利用Simulink的实现方法,建立了采用SVPWM的串级调速系统仿真模型.仿真结果证明了该模型的有效性,为实际系统的设计提供了理论依据.     

电压空间矢量变频系统圆形磁链逼近算法分析

本文首先阐明了电压空间矢量和磁链矢量相互转换和依存的数学关系,并在此基础上对实现接近理想的圆形磁链的电动机变频调速的方法及算法进行探讨,主要对输出矢量所落扇区的判断,电压矢量的作用时间及合成给出对应的数学分析,以期改进和优化SPWM变频控制过程.     

基于SVPWM的感应电机直接转矩控制系统的研究

针对传统的直接转矩控制转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,提出了一种基于SVPWM技术的新型直接转矩控制系统,并利用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了系统模型。系统采用PI控制器调节磁链和转矩,可以得到能够准确补偿磁链和转矩的参考电压矢量。逆变器的开关状态由SVPWM控制,可以保持逆变器开关频率恒定。实验结果表明该设计是正确的,并能有效的减小磁链和转矩脉动,保持开关频率固定,改善控制系统的性能。     

基于电流模型的异步电机双闭环控制系统仿真

分析了直接转矩控制中传统的异步电动机定子磁链观测器——纯积分器的局限性,换用电流模型,在磁场定向的旋转坐标系下,建立了带有转矩、磁链双闭环的交流异步电机矢量控制系统。其转矩、速度、和磁链的闭环都是采用带有限幅的PI调节器。仿真结果验证了带有转矩和磁链闭环的双闭环控制系统具有更好的性能。     

一种新的异步电机直接转矩控制算法研究

给出一种新的异步电动机直接转矩控制算法．该算法通过计算定子磁链矢量增量，使得给定转矩与实际转矩的差值以及给定磁链与实际磁链的差值趋向于零．算法的实现运用了线性化的方法，在一个极小的采样周期内，计算出转矩增量和磁通增量，以此推导出所需的定子磁链增量角与转矩增量及磁通增量两者之间的线性方程，进一步导出所需的定子电压矢量，并确定新的定子磁链位置．该算法不需要进行三角函数和坐标变换计算，易于实现．最后通过Matlab／Simulink仿真验证了该算法的有效性．     

电压空间矢量变频系统圆形磁链逼近算法分析

本文首先阐明了电压空间矢量和磁链矢量相互转换和依存的数学关系,并在此基础上对实现接近理想的圆形磁链的电动机变频调速的方法及算法进行探讨,主要对输出矢量所落扇区的判断,电压矢量的作用时间及合成给出对应的数学分析,以期改进和优化SPWM变频控制过程。     

一种减小定子磁链脉动的混合脉宽调制算法

分析了空间脉宽调制技术的定子磁链脉动,提出了一种混合脉宽调制算法(简称Hybrid PWM),在高调制系数区域提高载波频率并采用一种不连续脉宽调制技术(简称DPWM3),在低调制系数区域采用七段式空间脉宽调制技术(简称CSVPWM ).和在整个线性调制区仅用CSVPWM的算法相比,该算法在高调制系数区城减小了感应电机的...     

一种新型的改进型积分器定子磁链观测器

在直接转矩控制电压模型定子磁链观测器中,常用一阶低通滤波器代替纯积分器,解决纯积分环节存在的直流偏移和初始值误差,但却在磁链观测中产生了幅值和相位误差,使得估算的定子磁链不准确.一种新型的基于模糊截止频率可调的改进型积分器定子磁链观测器采用模糊控制器,根据感应电机的运行状态实时在线地调整低通滤波器的截止频率,减小了由于使用低通滤波环节而带来的磁链幅值和相位误差,从而提高了磁链观测的精度.在MATLAB6.5/SIMULINK下,对基于模糊截止频率可调的定子磁链观测器的直接转矩控制进行了仿真,仿真结果验证了这种方法的有效性.     

一种基于FNN的感应电机定子电阻辨识建模方法

直接转矩控制技术的关键问题是如何在定子电阻不确定的情况下,准确辨识定子磁链。通过转子磁链定向的方法,推导出转差的表达式,此表达式中包含定子电阻的信息,当定子电阻发生变化时,计算出来的转差与实际的转差不相等,基于这种思想构建了模糊神经网络,采用梯度下降法训练网络的参数,实现对定子电阻的在线辨识。针对所提出的方法,在matlab/simulink中搭建模型进行仿真,结果表明在定子电阻受干扰的情况下,此方法能准确、迅速地跟随定子电阻的变化,实现实时调整,感应电机的低速性能得到改善。     

Design of a PCB stator coreless axial flux permanent magnet synchronous motor based on a novel topology Halbach array

A novel topology Halbach permanent magnet array is proposed and applied to the design of a printed circuit board (PCB) axial flux permanent magnet (AFPM) motor. Compared with the traditional coreless AFPM motor, this novel topology for a Halbach permanent magnet array PCB stator AFPM motor has larger air-gap magnetic flux density and air-gap flux per pole. The magnetic flux leakage is effectively reduced, and the air-gap magnetic density is close to the sine wave. Results of the finite element analysis and prototype experiments verify the feasibility and effectiveness of the novel Halbach permanent magnet array PCB stator motor. A reference basis and practical value for the design of the PCB AFPM motor are provided.

     

基于感应电机状态方程的定子电阻辨识方法的研究

基于感应电机两相同步旋转坐标系状态方程,提出了一种新的定子电阻辨识方案。在分别利用励磁电流微分方程和转矩电流微分方程推算转速的基础上,利用二者的等量关系实现了定子电阻在线辨识。该方案的优点是,定子电阻估算仅需要电机终端可测的定子电压、电流,无须借助转子或定子磁链。仿真实验将其应用于无速度闭环矢量调速系统,实时更新转速估算模块中的定子电阻,论证了该方案对电机参数变化鲁棒性强及对改善转速估算精度的有效性。     

多物理场仿真开关磁阻电机定子的径向电磁振动

由于双凸极结构及磁饱和特性,开关磁阻电机较它型电机有较大的径向振动.通过多物理场仿真方法,开展定子壳体径向电磁振动耦合仿真.先通过二维电磁场有限元,分别在三相和六相工作模式下,计算额定转速下电机各定子齿所受径向电磁力密度的时程.再利用定子振动特征方程,进行了定子的模态分析.最后,将电磁力密度施加到相应定子齿作为外部激励,通过瞬态结构场分析获得了定子壳体的整体变形,以及关键节点加速度在时域和频域的振动特性.结果表明,在三相模式下,正方变形模态是壳体的典型振型;在六相模式下,椭圆变形是壳体振动的典型振型.正方变形时的加速度幅值要小于椭圆变形.该工作能从振动方面指导开关磁阻电机工作模式的选择和优化.     

七相感应电机缺相时消除谐波的矢量控制研究

七相感应电机因缺相运行具有代表性而受到关注。在缺[n]相情况下,电压矢量幅值及分布不均匀,获取严格的空间解耦模型及常规SVPWM较为困难,故建立了[d-q]基波子空间+（5-n）个谐波子空间的缺相简化模型,通过追加令谐波子空间电压为零的约束条件,提出一种通用性较强的消除定子谐波电流的改进型UVM矢量控制方法,用以获得缺相后转子磁链为圆形同时定子电流谐波最小的控制效果。由于在所缺相数较多时,系统转矩动态响应及定子电流的谐波消除效果受到PI调节参数影响,又采用了双模糊PI控制器分别对转矩调节器和定子电流谐波调节器进行改进。仿真结果表明了缺相简化模型及控制算法的正确性和有效性。     

矢量变频异步电机的参数辨识技术研究

为提高矢量控制变频调速系统的静、动态性能,提出一种基于变频器自身的异步电机参数辨识新方法,采用SVPWM技术控制逆变器向异步电机施加直流或者交流信号激励,通过检测输出响应,实现对异步电机定子电阻、定子漏感、转子电阻、转子漏感及定转子励磁电感等参数进行辨识。针对输出响应信号存在噪声和谐波的特点,利用离散傅里叶变换(DFT)提取出基波电流、电压的幅值和相位等有效信息。采用基于SVPWM的死区效应时间补偿方法,避免了逆变器开关管的开关延迟、管压降及死区时间对参数辨识的影响。最后,在以TMS320F2808 DSP为控制核心的矢量变频器中采用该方法进行参数辨识实验,实验结果表明该方法的正确性。