同步坐标下无刷双馈电机无源性控制

针对无刷双馈电机非线性PID控制方案中转速和负载转矩动态响应性能差,负载突变时易引起振荡等问题,提出无源性控制策略。根据无刷双馈电机同步速旋转坐标系下的电压、磁链和转矩方程,建立电机的欧拉-拉格朗日模型;从能量角度分析电机电气子系统与机械子系统的无源性,设计电机的转矩控制器和转速控制器。为改善系统动态响应,降低其对参数变化的灵敏度,通过在控制器中加入非线性阻尼,实现系统的快速收敛。基于MATLAB/Simulink环境搭建了无刷双馈电机无源性控制的仿真模型,仿真结果表明,无源性控制策略可快速跟踪给定转速,动态响应性能好,全局稳定、鲁棒性好。     

开绕组无刷双馈发电机直接功率自抗扰控制策略

根据开绕组无刷双馈电机在同步旋转坐标系中的数学模型,推导和分析了功率绕组输出瞬间功率和控制绕组功率电压之间的关系,并建立对应状态方程。设计无刷双馈电机直接功率自抗扰控制器,实现了有功功率和无功功率的解耦控制。搭建了开绕组无刷双馈发电机直接功率自抗扰控制系统的仿真模型,给出了系统暂态、稳态及参数扰动等不同工况下的仿真结果,仿真结果验证了该新型控制策略的可行性和有效性。     

无刷双馈电机直接转矩控制策略的研究

研究了无刷双馈电机和直接转矩控制策略，提出了一种磁链和转矩的计算方法，实现了在不同坐标系下对磁链和转矩的计算，简化了磁链、转矩观测器的数学模型，给出了基于这一方法的无刷双馈电机直接转矩控制策略的仿真模型，并进行了系统仿真，结果表明该系统结构简单，目标明确，计算量小，控制准确，实时性好，在亚同步电动和超同步电动状态下均可适用。     

无刷双馈电机模糊直接转矩控制系统的研究

将模糊控制引入到无刷双馈电机（BDFM）的直接转矩控制（DTC）系统中,利用Matlab/simulink建立了仿真模型,同时对无刷双馈电机的模糊控制策略与传统的直接转矩控制策略进行了比较,在很大程度上减少了转矩和磁链的脉动,提高了电机运行控制的准确性。     

无刷双馈电机功率绕组转矩控制策略研究

为了提升无刷双馈电机动态控制系统运行的稳定性和快速性,通过建立假想的等效旋转控制绕组,分析了电机定子功率绕组及控制绕组电流产生的磁场之间的关系,设计了功率绕组电压磁场定向矢量控制策略.仿真结果表明,无刷双馈电机采用功率绕组转矩控制策略后,转矩波动小,转速稳定时间短,验证了转矩控制策略的优越性.     

基于扩展卡尔曼滤波的无速度传感器无刷双馈感应电机直接转矩控制

本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的无速度传感器无刷双馈感应电机直接转矩控制策略。通过对三相无刷双馈感应电机在转子速度坐标系下的数学模型进行分析,推导出系统的状态方程和观测方程,实现基于扩展卡尔曼滤波算法的转子速度和功率及控制绕组磁链的估计。根据磁链的估计值计算出电磁转矩,并通过对控制绕组磁链进行定向和逆变器开关状态的判定实现无刷双馈感应电机的转矩控制。仿真结果表明,在速度给定阶跃变化、负载突变的情况下,所提控制策略均能实现对转速和磁链的精确估计,系统运行稳定。     

基于波波夫超稳定性的无刷双馈电机直接转矩控制

在无刷双馈电机直接转矩控制系统中,定子参数变化会引起电机特性不稳定。基于模型参考自适应控制策略(model reference adoptive strategy,MRAS)设计了一种新型的磁链、速度自适应观测器,以无刷双馈电机的定子电流及磁链为状态变量,将磁链观测和速度辨识结合在一起,定子磁链观测值直接应用于直接转矩控制算法中,构建了无速度传感器无刷双馈电机直接转矩控制系统。采用波波夫超稳定性理论确定速度自适应律,建立了Matlab/Simulink环境下直接转矩控制系统的仿真模型。仿真研究结果表明,所提出的磁链、速度自适应观测器可实现定子磁链、速度的精确辨识,磁链轨迹可以保持容差范围内的圆形,有效减少无刷双馈电机定子电阻变化对系统运行特性的影响,提高了系统的稳定性和鲁棒性。     

无刷双馈风力发电系统的转速自抗扰控制

针对变速、恒频风力发电系统具有非线性、强耦合的特点,结合无刷双馈电机的结构特点及基本理论,导出其在发电状态下的转子速由轴电压、电流方程式,并以此为基础构建了无刷双馈发电机（brushlessdoubly—fedgenerator,BDFG）在双同步坐标系下的数学模型。对控制绕组子系统对应的转子磁链进行观测,引入自抗扰控制（active—disturbancerejectioncontrol,ADRC）策略实现转速解耦控制,使发电机转速跟踪风速变化,获得最佳叶尖速比;调节控制绕组频率,在低风速下可达到最大风能跟踪控制和变速恒频发电的目的。仿真结果表明：磁链观测器能较准确估计控制绕组子系统对应的转子磁链,ADRC受系统参数变化的影响较小,具有较强的鲁棒性和适应性,改善了系统的控制品质,验证了控制策略的可行性。     

基于模糊PI调节器的无刷双馈电机直接转矩控制

传统的无刷双馈电机直接转矩控制系统采用滞环控制器,依据转矩误差、定子磁链幅值误差来选择逆变器的开关状态,过扇区时电流与磁链畸变,导致低速时转矩脉动大,影响了系统的控制效果。针对这一问题,提出了一种基于模糊PI调节器的无刷双馈电机直接转矩控制方案,应用模糊理论设计了控制器的参数。仿真结果表明该方法有效改善了电机的动态特性,减少了转矩脉动,提高了转速、转矩控制精度,扩大了直接转矩控制系统的调速范围。     

基于自抗扰控制器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)中转矩和磁链脉动较大以及转速超调的缺点,文中提出了一种基于自抗扰控制器的直接转矩控制策略。对于传统的PI控制策略中的磁链环、转矩环以及转速环不能满足控制系统非线性的需求,所提出的控制策略中非线性的自抗扰控制器满足了系统的非线性需求,提高了控制系统的动态响应能力。该策略中使用自抗扰控制器取代了传统PI控制结构,设计磁链、转矩和转速自抗扰控制器。通过搭建半实物仿真平台,进行实验验证文中控制策略的有效性。实验结果表明所提出的控制策略与传统的直接转矩控制相比较,文中提到的控制策略可以有效降低转矩和磁链的波动并提高系统的稳定性,降低了转速超调,改善了系统的动态性能。     

双馈感应电机反演控制系统的研究

文中应用反演控制理论设计了双馈感应电机转速跟踪控制的非线性控制器。该控制器利用了反演法的动、静特性优良,稳定性强的特点,可以良好地实现电机转速的跟踪控制。对于所提出的控制策略予以详细推导,并进行了仿真实验。仿真结果表明该控制策略能够实现双馈电机转矩和磁链的解耦,以及转速的有效跟踪,系统具有良好的动、静态性能和鲁棒性。     

基于模型参考自适应的无刷双馈电机控制系统

针对无刷双馈电机直接转矩控制系统中参数变化引起的电机特性不稳定的问题,在电压-电流-磁链模型的基础上,提出了一种基于模型参考自适应的定子磁链辩识方法。考虑定子电阻的影响,准确估算磁链和转矩,并将其应用在无刷双馈电机直接转矩控制系统中。仿真结果表明:该方法有效地减少了无刷双馈电机定子电阻变化对系统特性的影响,提高了系统的稳定性,而且该系统对负载的变化具有很强的鲁棒性。     

基于模型参考自适应的无刷双馈电机控制系统

针对无刷双馈电机直接转矩控制系统中参数变化引起的电机特性不稳定的问题,在电压一电流一磁链模型的基础上,提出了一种基于模型参考自适应的定子磁链辩识方法。考虑定子电阻的影响,准确估算磁链和转矩,并将其应用在无刷双馈电机直接转矩控制系统中。仿真结果表明：该方法有效地减少了无刷双馈电机定子电阻变化对系统特性的影响,提高了系统的稳定性,而且该系统对负载的变化具有很强的鲁棒性。     

新型开绕组双馈电机调速系统研究

针对传统双馈电机控制系统硬件复杂、维护困难等问题,提出一种新型的开绕组双馈电机调速系统。分析开绕组双馈电机的结构特点及功率流向,并研究了磁链变化及磁链保持恒定两种情况下的系统电压、电流和功率的关系。分别设计在不同转速条件下维持定子磁链恒定的开绕组双馈电机定子侧变换器和转子侧变换器的控制策略。建立了开绕组双馈电机的矢量控制系统的仿真模型,并给出了各情况下的双馈电机调速系统的仿真结果。采用基于DSP的数字实验平台,通过实验验证了控制系统的实用性,为开绕组双馈电机应用于实际工程奠定了良好的理论和实验基础。     

无刷双馈电机的稳态转矩-角特性

简述了从无刷双馈电机的电机变量的方程推导无刷双馈电机的双轴数学模型,在双轴模型的基础上,仿真研究了稳态运行时ｄ－ｑ模型下功率绕组与控制绕组间电压相角差与电机电磁转矩的关系,揭示了无刷双馈电机稳态运行时具有同步电机特性,并为该电机运行状态的控制提供了依据。     

基于SVPWM的无刷双馈电机直接转矩控制

针对无刷双馈电机标量控制动态性能差,以及常规直接转矩滞环控制不可避免地产生转矩脉动等问题,提出了基于SVPWM的无刷双馈电机直接转矩控制策略,可获得较为理想的磁链轨迹圆,有效减小转矩脉动,显著提高系统的动态性能及鲁棒性.通过仿真技术对所建模型及控制策略其进行了定量及定性说明.     

无刷双馈电动机的控制方法研究

相比于传统有刷双馈电机,无刷双馈电机去除了电刷和滑环,从而增强了运行可靠性。本文以无刷双馈电动机的数学模型为基础,通过对其定子功率绕组和控制绕组电流矢量的分析以及转矩表达式的推导,提出了一种新型的控制策略,在保证转速动、静态稳定性的同时,实现了功率因数可调的目的。同时通过仿真和实验验证了该控制策略的有效性。     

一种无刷双馈感应电机无功功率的控制方法

和双馈感应电机相比,无刷双馈感应电机大大提高了运行可靠性。近年来无刷双馈感应电机研究的热点集中在优化设计和控制策略上。间接转矩控制策略是一种新的控制方法,与矢量控制方法相比,该方法无需旋转坐标变换,所用的电机参数较少。在无刷双馈感应电机间接转矩控制系统的基础上进一步提出了一种无功功率的控制方法,在功率绕组静止坐标系推导出无功功率与控制绕组磁链之间的关系,从而设计了无功功率的控制器对无功功率进行控制,仿真结果证明所提无功功率控制策略的有效性。     

刚性联接双电机系统功率平衡控制策略

针对刚性联接双电机系统因参数摄动和负载变化导致的系统输出功率不均衡问题,基于转矩闭环矢量控制系统,提出了一种自抗扰模型预测(ADRC-MPCC)转矩交叉耦合功率平衡控制策略。首先,建立刚性联接双电机系统的统一数学模型,基于该模型分析了功率不平衡产生的原因;其次,通过确定合适的转矩反馈补偿系数,提高了系统中双电机的同步性能;最后,设计自抗扰控制器对转速环、磁链环和转矩环的扰动进行估计和补偿,并通过简化模型预测控制方法对逆变器开关状态进行选择,减少了控制器的运算时间。仿真与实验结果表明,提出的控制策略实现了参数摄动和负载扰动情况下刚性联接双电机系统的输出功率平衡,验证了功率平衡控制策略的有效性。     

无刷双馈电机定子电压定向的矢量控制策略

基于无刷双馈电机的功率绕组电压定向的统一矢量模型的研究,提出了一种矢量控制策略,该控制策略可以对电机转速和无功功率实现解耦控制,同时避免了定子磁链的计算。通过变速调频实验研究,证明了所提出的控制方法具有良好的控制性能。