基于非线性正交磁链观测器的交流电动机直接转矩控制

高性能直接转矩控制系统的关键之一是磁链的准确观测,结合一种适合交流电动机直接转矩控制的非线性正交反馈补偿定子磁链观测器,该观测器从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证了电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性,仿真和实验表明,该观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链,实现感应电机直接转矩控制系统的高性能控制.     

考虑铁损的感应电机直接转矩控制的效率优化

建立了考虑铁损时的感应电机数学模型,在分析电机损耗和定子磁链的关系的基础上,提出了一种通过优化定子磁链实现感应电机直接转矩控制变频调速系统的效率最优控制策略。研究了不同负载转矩和转速条件下电机损耗与定子磁链之间关系,推导出电机损耗与负载转矩和定子磁链的表达式,进而确定了损耗极小时的最优定子磁链幅值。仿真结果表明该策略能明显降低感应电机直接转矩控制系统的功率损耗,提高运行效率。     

基于预测技术和状态细分的直接转矩控制算法研究

针对感应电动机直接转矩驱动控制系统中磁链和转矩波动过大的缺点,在保证其快速响应特性的前提下,采用预测技术将电机运行状态细分为磁链和转矩全暂态、磁链暂态、转矩暂态、磁链和转矩全稳态四种状态,并对不同的状态采用不同的控制方法,以保证运行过程中定子磁链幅值的恒定,达到减小磁链和转矩波动的目的,并通过仿真与实验验证了该控制技术的正确性和可行性.     

三相感应电机SVM-DTC系统

传统的三相感应电动机直接转矩控制(DTC)方案中由于使用了滞环比较器与开关选择表,使得逆变器开关频率不固定,并会造成电机输出转矩脉动过大的问题。针对上述问题,引入了一种基于定子磁链定向的空间矢量调制(SVM)直接转矩控制方案,并对参考电压矢量采用了5段式合成方案。最后,通过Matlab/Simulink组件对系统进行建模仿真,并分别与传统直接转矩控制系统和基于12扇区划分的直接转矩控制系统进行了对比。结果表明,该系统能够克服直接转矩控制系统的固有缺点,有效降低电机转矩与定子磁链的脉动。     

异步电机直接转矩控制的滞环控制器研究

感应电机直接转矩控制中磁链和转矩滞环幅值在很大程度上影响着控制系统的稳态性能.首先介绍了直接转矩控制基本原理,然后利用在Matlab/Simulink平台上建立的异步电机的直接转矩控制仿真模型,仿真分析了磁链滞环容差和转矩滞环容差对定子电流和电机转矩的影响,给出了仿真结果,为进一步改善系统性能以及投入实际应用奠定了基础.     

一种无差拍直接转矩控制方法

针对现有的感应电动机无差拍直接转矩控制方法计算比较复杂,且计算得到的两个控制电压与控制对象磁链和转矩不是一一对应的问题,提出了一种在定子磁场定向的同步旋转坐标系下进行无差拍直接转矩控制计算方法.由d轴磁链方程推导出磁链无差拍控制电压的计算式;利用和定子磁链相垂直的q轴电流方程,推导出转矩控制电压计算式.计算出的电压矢量由空间电压矢量脉宽调制方法实现.这种方法计算简单,不需要解二次方程,分离的磁链和转矩控制计算有利于控制安排.对采用这种方法的直接转矩控制系统进行仿真表明,系统转矩控制和磁链控制响应快,对参数的变化不敏感.     

PMSM直接转矩控制中功率因数角与磁链关系研究

针对永磁同步电动机直接转矩控制系统中给定磁链的确定问题,提出了一种通过功率因数角计算给定磁链的方法。在建立了永磁同步电动机直接转矩控制系统数学模型的基础上,通过分析功率因数角、转矩、转速与定子磁链之间的关系,导出了在转速测量值和转矩估算已知、功率因数角给定情况下的定子磁链幅值。将该磁链给定方法嵌入在永磁同步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真模型中,仿真结果表明,系统能够有效地控制电机在给定功率因数角下运行。     

一种改进的感应电机直接转矩控制方法

提出了一种改进的基于空间矢量调制技术的直接转矩控制算法(SVM-DTC),并应用于感应电机控制系统.该方法通过控制转差速度,并对定子磁链的幅值与相角进行解耦来获得定子空间电压矢量.在给定的采样时间内,磁链和转矩误差都由定子磁链参考值估算出的空间电压矢量控制.转矩的控制由瞬时转差角速度和定子磁链角速度计算出的定子磁通角参考值来实现.最后通过Matlab仿真和实验验证该方法在感应电机控制系统中有更好的鲁棒性,能有效减小误差、降低谐波含量.     

基于预测技术和状态细分的感应电动机直接转矩控制算法研究

针对感应电动机直接转矩驱动控制系统中磁链和转矩波动过大的缺点,在保证其快速响应特性的前提下,采用预测技术将电机运行状态细分为磁链和转矩全暂态、磁链暂态、转矩暂态、磁链和转矩全稳态4种状态,并对不同的状态采用不同的控制方法,以保证运行过程中定子磁链幅值的恒定,达到减小磁链和转矩波动的目的.通过仿真与实验验证了该控制技术的正确性和可行性.     

感应电机直接转矩控制系统

为了确定影响感应电机直接转矩控制系统稳态性能的主要因素,使用自己开发的仿真软件包进行了仿真实验分析,指出了定子电阻、磁链滞环容差和转矩滞环容差是影响感应电机直接转矩控制系统性能的三个主要因素.定子电阻主要对磁链轨迹影响较大,磁链滞环容差和转矩滞环容差主要影响定子电流谐波和电机转矩,并提出了一些补偿措施.这些结论为进一步改进系统性能提供了一些依据.     

基于定子磁链电压模型的感应电动机新型控制策略

针对感应电动机调速系统,基于定子磁链的电压模型提出了一种新型控制策略,实现了对电磁转矩和定子磁链模值的动态控制,调速系统的控制部分主要由转速调节器、转矩调节器、磁链调节器和定子电压计算模块等组成。根据转矩调节器和磁链调节器的输出值,定子电压计算模块计算出定子电压矢量,使电磁转矩和定子磁链模值跟踪各自给定值的变化。这种控制策略的特点是结构简单,计算量小。仿真结果验证了这种新型控制策略的有效性。     

圆形磁链的直接转矩控制仿真模型研究

在异步电机数学模型的基础上,利用Mat-lab/Simulink软件构建了串行起动圆形磁链的直接转矩控制调速系统。通过对在各种条件下直接转矩控制系统模型的仿真实验,对电机的电压、电流、转速、转矩以及磁链的仿真波形的分析,证明了串行起动圆形磁链的直接转矩控制的优越性和有效性。     

基于Matlab/Simulink的异步电机直接转矩控制系统仿真

对Simulink自带的电机模块存在的问题进行了阐述.在异步电机数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink软件建立了电机模型和直接转矩控制系统模型.详细介绍了系统的主要模块.通过仿真实验,得到了定子磁链、定子电流、转速、转矩的仿真波形,验证了控制策略的正确性.     

基于新型磁链观测模型的矢量控制系统研究

在异步电动机数学模型的基础上,介绍了一种改进的定子磁链观测方法,并在此基础上设计了转速估算器.磁链观测器和速度估算器结合起来应用于无速度传感器的矢量控制系统.通过Matlab仿真试验,得到转速、转矩、定子电流及其磁链等的仿真波形.仿真结果验证了该控制方法具有较好的动态响应和较强的鲁棒性.     

基于自适应转速辨识的直接转矩控制系统研究

介绍了一种基于模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive System,简称MRAS)的感应电动机无速度传感器直接转矩控制(direct torque control,简称DTC)方案.该方案中,根据Popov超稳定性理论得出了电动机转子转速的估算方法,给出了感应电动机无速度传感器DTC系统的结构,完成了以16位嵌入式微控制器dsPIC30F6010和智能功率模块为核心的控制系统设计.实验结果表明,该方案能准确观测电动机定子磁链,可以对电动机的转速进行有效的辨识.     

基于磁链与负载观测器的异步电机反步滑模控制

针对参数摄动及负载转矩未知且变化会影响异步电机速度控制的问题,设计了一种改进型指数趋近律的滑模转子磁链观测器,用于估算电机转子磁通值,同时将磁通观测值用于负载转矩的估计。引入磁链误差、转速误差,通过反步滑模控制算法,将转子磁通与负载转矩的观测值用于异步电机控制。在转子电阻摄动与负载转矩未知且变化的情况下,将该控制策略与自适应反步控制方法进行实验结果对比。实验结果表明,该控制策略的响应速度快且跟踪精度高,提高了异步电机速度控制系统的抗干扰性能。最后,提出一种转速软给定方法,实验表明该方法能有效抑制转速变化时刻定子电流与电磁转矩的急剧增加,进一步改善了电机系统的性能。     

双三相永磁同步电机在混合储能系统中的转矩分配控制策略

针对电动汽车航能力差、电机控制不稳定的问题,将双三相永磁同步电机应用于电动汽车上,并设计了一种基于混合储能系统(HESS)的多相电机转矩分配控制策略。首先,利用矢量控制方式对永磁同步电机转矩与定子磁通之间的关系进行分析,得出转矩矢量表达式。其次,基于磁通和转矩的增量,提出了绕组去耦补偿、磁通观测和参数辨识方法,通过磁通参考值与磁通观测器之间的误差计算电压参值。最后,采用Matlab/Simulink软件对所提出的永磁同步电机控制系统进行仿真实验与分析。仿真结果表明:在所提控制策略下,系统负载转矩具有较强的抗干扰能力和良好的稳态性能;且具良好的电流控制效果,可在允许范围内逐步减弱至平衡状态。     

基于Matlab/Simulink的异步电机直接转矩控制系统仿真

对Simulink自带的电机模块存在的问题进行了阐述.在异步电机数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink软件建立了电机模型和直接转矩控制系统模型.详细介绍了系统的主要模块.通过仿真实验,得到了定子磁链、转速的仿真波形,验证了控制策略的正确性.     

基于调制系数最优法的TLDMC-PMSM新型直接转矩控制

针对矩阵变换器永磁同步电机系统(MC-PMSM)直接转矩控制方法出现的转矩磁链脉动大、幅值失调、系统鲁棒性弱等问题,提出了一种基于调制系数最优法的三电平直接矩阵变换器永磁同步电机(TLDMC-PMSM)新型直接转矩控制方法。首先描述了MC-PMSM直接转矩控制系统的原理;其次用三电平直接矩阵变换器替换两电平矩阵变换器,转速环通过复叠式螺旋滑模控制、转矩磁链环通过超螺旋滑模直接转矩控制替换传统的比例积分控制,并且引入调制系数最优法来抑制电机转矩波动逐渐增大,进而实现对永磁同步电机的精确控制;最后通过MATLAB/Simulink仿真软件和硬件实验验证所提方法的可行性与优越性。     

减小转矩波动的内置式永磁同步电机空气隔磁槽优化设计

内置式永磁同步电机转矩波动的存在影响电机系统的控制精度,因此如何减小电机转矩波动一直是研究热点。针对具有隔磁桥结构的内置式永磁同步电机,本文提出了一种减小内置式永磁电机转矩波动的空气隔磁槽优化设计方法,即以降低电机转矩波动为优化目标,以空气隔磁槽结构几何参数为优化变量,基于Taguchi法实现了内置式永磁同步电机低转矩波动设计。在此基础上,对优化前后电机空载和额定负载工况进行了有限元仿真对比分析。结果表明,所提出方法可以在保持额定输出转矩不变的前提下有效降低电机空载齿槽转矩和负载转矩波动,提高电机的性能。