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。     

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。     

基于DSP的直接转矩控制系统研究

针对矢量控制中计算控制复杂、特性易受电动机参数变化影响的问题,用浅显易懂的语言描述了复杂繁琐的直接转矩控制理论,分析了磁链调节器和转矩调节器的构成以及它们之间协调工作,决定逆变器开关的特点。介绍了美国TI公司的电机控制专用DSP芯片TMS320LF2407A,并对基于该芯片的直接转矩控制系统的软硬件实现进行了阐述,对实验结果进行了简单分析。实际结果表明,该控制方法对电机参数依赖性小、动态性能好、鲁棒性强,是切实可行的。     

基于空间矢量调制的直接转矩控制

针对传统的直接转矩控制存在较大的转矩和磁链脉动问题,提出了一种基于空间矢量调制的直接转矩控制策略。该控制策略采用磁链、转矩PI控制器代替传统直接转矩控制系统中的滞环比较器,以空间矢量脉宽调制代替电压矢量开关表合成电压矢量,来补偿磁链误差和转矩误差,达到消除滞环脉动的目的。Matlab/Simulink仿真结果表明,基于空间矢量调制的电动机控制系统相对于传统的直接转矩控制系统,磁链轨迹更接近圆形,转矩、磁链和电流响应脉动更小。     

新型两相TFPM两种控制方式的建模与仿真研究

横向磁场永磁电机具有高转矩密度等优点,但其转矩脉动严重地影响了输出转矩特性。提出一种改进的直接转矩控制方法,通过增加电压矢量数量及磁链区域的进一步细分,并重新设计开关表,改变定子磁链和转矩的估测模型及磁链角的获取,使开关频率增加,模型更加精确,转矩脉动减小,电机得到平稳运行。构建横向磁场永磁电机控制系统仿真模型,并与电流滞环跟踪控制进行对比分析。研究结果表明,改进的直接转矩控制减小了转矩脉动,增加了负载转矩和转速最大值,使横向磁场永磁电机工作性能得到提升。     

直接转矩控制异步电动机低速模型研究

为了能观察直接转矩控制下异步电动机低速阶段的控制特性,介绍了一种适用于异步电动机低速运行阶段的控制系统模型。通过Matlab/Simulink依据模型内部数学关系对异步电动机低速直接转矩控制系统进行建模和仿真;同时,介绍了低速模型中异步电动机模块和磁链观测模块的构建方法和过程。仿真结果表明,低速模型具有抑制因电机定子电阻变化而引起定子磁链观测误差的性能。     

异步电机矢量控制系统磁链调节器的设计与仿真

当前,矢量控制是一种优越的交流电机控制方式,它模拟直流电机的控制方式使得交流电机也能取得与直流电机相媲美的控制效果。本文研究了矢量控制系统中磁链调节器的设计方法。首先简单介绍了矢量控制的基本原理,给出了矢量控制系统框图,然后着重介绍了矢量控制系统中磁链调节器的设计和仿真过程。仿真结果表明调节器具有良好的磁链控制效果。     

双馈感应电机无速度传感器直接转矩控制方法

风电机组双馈感应发电机运行中,由于参数变化的不确定性导致其无速度传感器直接转矩控制输出值出现异常波动,为保证双馈感应电机的频率稳定性,提出一种双馈感应电机无速度传感器直接转矩控制方法。计算转子磁链同步转速和转差速度,得到发电机的转速观测值;分析转子绕组电压空间矢量,建立磁链模型并构建电磁矩阵,在矩阵中计算定子绕组和转子绕组的磁势矢量,通过二者的矢量积得到电机的电磁转矩;转速和转矩共同组成直接转矩控制系统,实现对电机的速度调节和控制。仿真分析结果表明：采用所提方法时,在双馈感应电机启动后转速迅速增加,且在1.2 s后转速始终保持为1 400 r/min,可保证转子磁链的运行轨迹接近于圆形,直接转矩控制效果平稳。     

异步电机直接转矩控制快速正反转控制策略

针对传统的异步电机正反转方法过渡时间长、定子电流畸变严重和转矩脉动大等缺点,研究异步电机直接转矩控制系统正反转过程,提出一种实现快速正反转控制策略.该策略通过控制定子磁链和转子磁链的位置关系,在异步电机制动阶段,控制定于磁链滞后转子磁链旋转,动态保持磁通角恒定,使电机产生最大允许制动转矩,转速迅速下降;在反向启动阶段,控制定子磁链超前转子磁链反向旋转,动态保持磁通角恒定,使电机输出反向最大允许启动转矩,转速迅速上升,从而实现电机快速正反转过程.在整个反转过渡过程中限制定子电流不超过设定值,在不同的控制阶段施加合适的六边形工作电压空间矢量,易于实现.通过仿真验证了该控制策略可实现异步电机直接转矩控制系统的快速正反转过程.     

基于SIMULINK的直接转距控制系统仿真研究

传统的直接转矩控制中定子磁链的运动轨迹为六边形,转矩脉动大,调速性能受到影响。本文对传统的直接转距控制系统进行了改进,把定子磁链的幅值限定在一定的容差范围内,使定子磁链的运动轨迹近似为一圆形,系统具有很高的静动态特性,改善了调速性能。为了证明控制策略的正确性,应用MATLAB中的SIMULINK工具对系统进行了仿真,从计算机模拟的仿真结果来看,这种控制方法是可行的。     

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．     

无轴承异步电机SVM-DTC系统研究

针对无轴承异步电机这一多变量、非线性、强耦合的系统,采用空间电压矢量调制技术(SVM)与直接转矩控制(DTC)相结合的方法来控制无轴承异步电动机。阐述了无轴承异步电机的工作原理,给出无轴承异步电机的数学模型,将整个控制系统分为旋转控制系统模块和悬浮控制系统模块,旋转模块引入SVM方法,并详细给出了基于定子磁链矢量偏差法的无轴承异步电动机SVM-DTC的分析与实现过程;悬浮模块采用电流追踪型PWM逆变器控制的方法。实验和仿真结果表明:转矩波动显著减少,运行更加平稳,系统具有良好的动态和静态性能。     

基于滑模变结构的感应电动机直接转矩控制

针对感应电动机常规直接转矩控制中存在磁链、转矩脉动大,低速控制不精确等问题,在建立α-β坐标系感应电动机数学模型的基础上,提出了一种基于滑模变结构的新型直接转矩控制方法。该方法利用转速滑模变结构控制器代替常规直接转矩控制中的PI控制器,可有效减小常规直接转矩控制中的磁链和转矩脉动,增强了系统的稳定性。仿真结果证明了该方法的正确性。     

改进型磁链观测器在直接转矩控制软起动系统中的应用

提出一种带校正环节的改进型磁链观测器,并将其应用到异步电动机软起动控制系统中。通过Matlab/Sirnulink建立系统的仿真模型进行仿真实验。结果表明,采用改进型积分器的磁链观测器降低了磁链观测的误差,改善了直接转矩控制软起动系统的动态性能。     

基于Saber的永磁同步电机直接转矩控制策略的比较仿真

介绍永磁同步电机直接转矩控制理论,分析常规直接转矩控制方法由于采用滞环控制使一个采样周期内可选的电压矢量很有限,使磁链和转矩脉动较大,导致系统性能较差等问题,提出利用空间电压矢量调制来合成任意的电压矢量以改善系统性能。通过Saber仿真软件对两种控制方法进行仿真研究,给出仿真波形验证理论分析。     

模糊PI在船用交流电机直接转矩中的运用

基于船用三相交流电机直接转矩增加模糊PI控制,改善电机的调速性能。根据三相交流电机数学模型,和按定子磁链控制的直接转矩控制理论,再增加模糊PI进行偏差调节,最后用Matlab/Simulink软件搭建电机仿真模型。实验结果表明基于模糊PI的三相交流直接转矩电机系统比传统PI控制的电机响应速度更快、动稳态性能更好,可满足实际电机调速要求。     

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。     

一种改进的异步电动机直接转矩控制方法

针对传统异步电动机直接转矩控制方法转矩及磁链脉动大、开关频率不固定的缺点,提出了一种改进的异步电动机空间矢量调制直接转矩控制方法。该方法通过转矩角闭环控制实现定子磁链幅值和相角的解耦,从而获得参考电压空间矢量,实现对磁链误差和转矩误差的控制。仿真结果表明,该方法有效地克服了传统直接转矩控制方法的缺陷,获得了良好的动态响应性能。     

感应电动机直接转矩控制的稳定性分析

稳定性问题的研究在感应电动机直接转矩控制(DTC)中具有重要意义。现有文献主要关注恒转速情形,本文研究更接近实际的情况一一变转速下的DTC稳定性,引入状态反馈机制,首先给出定子磁链控制律存在的充分条件;然后在参考转矩大于或小于负载转矩的情形下,分别给出了转矩控制律存在的充分条件,最后以数值仿真验证了所提控制律的有效性,磁链和转矩相对于参考信号的波动确实是限定在一定容差范围内。