基于XC161CS智能型电动执行机构变频调速系统设计

分析智能型电动执行机构的技术要求,提出了转子磁场定向的空间矢量控制方案,通过坐标变换得到了适用于矢量控制的同步旋转坐标系统（M-T）下的感应电机数学模型,推出了转子磁场定向方程。以英飞凌微处理器XCl6lCS-32F为核心,建立智能型电动执行机构驱动控制系统。利用了CAN总线和PROFIBUS-DP技术,对驱动控制系统进行调试控制。给出了软件流程及PISM仿真环境下的部分仿真结果和试验结果。实验结果表明转子磁场定向矢量控制策略是可行的,控制系统具有良好的动态性能和稳态精度。     

双馈风力发电机功率解耦控制的研究

介绍双馈风力发电机的基本原理,利用矢量控制并结合定子磁场定向的矢量控制,建立基于Matlab的双闭环控制系统仿真模型。为了更为准确地实现定子磁场定向并考虑到定子绕组电阻对磁场定向的影响,采用改进型的定予磁链观测模型。通过仿真验证了采用改进型定子磁场定向的双馈风力发电控制系统,实现了有功功率和无功功率解耦。     

提高交流电机矢量控制环节教学质量的研究

提出了采用磁场定向控制一理论来改善矢量控制的教学。在异步电机统一的数学模型的基础上，构造磁场定向控制统一理论，通过对其中转子定子折算系数的不同取值，分别方便地推导出转子磁场定向控制，定子磁场定向控制和气隙磁场定向控制。通过对三种磁场定向控制的比较，加深了对矢量控制的认识。采用基于PowerPoint的多媒体教学实践证明了本文提出了的教学改革方法的有效性。     

新型单绕组无轴承异步电机控制系统

研究了一种新型结构的单绕组无轴承异步电机,与传统的双绕组无轴承异步电机相比,采用一套绕组即可实现电机转子的悬浮和旋转。在分析单绕组无轴承异步电机新型结构和工作原理的基础上,推导出电机径向悬浮力和转矩部分的数学模型。针对单绕组无轴承异步电机的定子电流连接的复杂性,采用电流叠加控制方法,并设计基于气隙磁场定向控制的控制系统。在MATLAB/Simulink中建立控制系统的仿真模型进行仿真验证,并制作实验样机进行悬浮特性试验。结果表明,该方法控制的样机转速响应好、悬浮特性优良,从而验证了所提方法的正确性与有效性。     

感应电动机转差型矢量控制系统的设计

本文分析了感应电动机矢量控制原理,通过矢量坐标变换和转子磁场定向实现磁通与转矩的解耦控制。在对系统进行仿真研究的基础上,以TMS320LF2407为控制核心进行软、硬件的设计,构建了一个感应电动机转差型矢量控制系统。     

电流驱动按定子和气隙磁链定向的矢量控制

按转子磁链定向的矢量控制系统与转子参数有关,使得交流调速系统的性能受到影响。本文采用电流输出控制型逆变器,按定子磁链和气隙磁链定向的矢量控制,推导解耦控制方程,附加去耦项,实现系统的彻底解耦控制,磁链检测和转矩检测不含转子参数,仿真结果表明,新系统提高了磁场定向的准确性和解耦能力,改善闭环控制的动态性能和鲁棒性。     

异步电动机两种矢量控制方式的仿真

异步电机矢量控制调速系统是目前获得实际应用的高性能现代交流调速系统，本文阐述了转子磁场定向异步电动机矢量控制调速系统两种常用的控制方法，通过MATLAB语言中的Simulink软件建立了控制系统的仿真模型，将得出的仿真结果进行了分析比较。     

转差频率矢量控制的电机调速系统设计与研究

鉴于直接转子磁场定向矢量控制系统较为复杂、磁链反馈信号不易获取等缺点,而转差频率矢量控制方法是按转子磁链定向的间接矢量控制系统,不需要进行磁通检测和坐标变换,并具有控制简单、控制精度高、具有良好的动、静态性能等特点。在分析其控制原理的基础上,应用Matlab／Simulink软件构建了转差频率矢量控制的异步电机调速系统仿真模型,并通过各模块间的参数配合调节与优化,对其进行了仿真分析。仿真结果验证了,采用转差频率矢量控制的调速系统具有良好的控制性能。     

基于功率测量的异步电机非线性定子磁场定向控制

本文提出了一种基于功率测量和非线性定子磁场定向的异步电机无速度传感器控制策略，利用功率测量可以方便地进行状态变量的计算。本文将该策略应用到非线性反馈的非线性定子磁场定向控制系统中。这种控制方法不需要进行变量的坐标变换，从而使得整个控制系统实现更简单、执行速度更快。仿真和试验结果验证了该策略的有效性。     

感应电机矢量控制与直接转矩控制系统的低速性能对比

本文详细分析了感应电机矢量控制和直接转矩控制系统的基本原理。在此基础上,基于matlab6.5／simulink分别建立了基于转子磁场定向的矢量控制系统和基于U—I模型的直接转矩控制系统的仿真模型。仿真研究了定子电阻、转于电阻变化对这两种控制系统低速性能的影响。并进行了对比分析。仿真结果表明,直接转矩控制系统具有更快的转矩响应,转子电阻对矢量控制系统影响较大,而定子电阻对基于U—I模型的直接转矩控制系统的影响较大。     

Microprocessor-Based Field-Oriented Control of A CSI-Fed Induction Motor Drive

This paper describes the method of field orientation of the stator current vector with respect to the stator, mutual, and rotor flux vectors, for the control of an induction motor fed from a current source inverter (CSI). A control scheme using this principle is described for orienting the stator current with respect to the rotor flux, as this gives natural decoupling between the current coordinates. A dedicated micro-computer system developed for implementing this scheme has been described. The experimental results are also presented.     

六相异步电机的ANSOFT有限元分析

使用最为广泛的交流电机是三相电机,但是由于多相电机可靠性高、谐波成分小、性能好,多相电机将被广泛的应用。利用ANSOFT软件对相同定转子结构的三相电机和六相电机进行有限元分析,得到了三相电机和六相电机的空载磁力线、气息磁密分布曲线及其谐波含量、电机启动时的速度曲线及转矩曲线。分析结果表明,相同结构的三相电机和六相电机的性能基本相同;与三相电机相比,六相电机的5次、7次谐波基本消除,有利于电机效率的提高。     

电网故障时双馈风力发电机励磁改进控制策略

双馈风力发电机（DFIG）在风能捕获过程中,传统的定子磁链定向控制都假定电网上的电压恒定不变,定子磁链也恒定不变,没有考虑定子励磁电流的动态响应过程,这个误差在电网故障时会对系统产生极不稳定的作用。为此应考虑该响应过程,对控制檳型进行修正,提出一种应对电网电压跌落时的励磁改迸策略,即在建立转子侧变换器控制模型时,把反映励磁电流过渡过程的定子电压变化量考虑进来。通过推导定子磁场定向下的转子电压方程,搭建定子磁链定向矢量控制模型,经过仿真结果比较,说明在加入励磁补偿电压项后,风电系统在应对电网电压故障时的电流控制性能得到明显改善,有效提升了系统的低电压穿越能力。     

Speed-sensorless sliding-mode torque control of an induction motor

Novel induction motor control optimizing both torque response and efficiency is proposed in the paper. The main contribution of the paper is a new structure of rotor flux observer aimed at the speed-sensorless operation of an induction machine servo drive at both low and high speed, where rapid speed changes can occur. The control differs from the conventional field-oriented control. Stator and rotor flux in stator fixed coordinates are controlled instead of the stator current components in rotor field coordinates i_sd and i_sq. In principle, the proposed method is based on driving the stator flux toward the reference stator flux vector defined by the input command, which are the reference torque and the reference rotor flux. The magnitude and orientation angle of the rotor flux of the induction motor are determined by the output of the closed-loop rotor flux observer based on sliding-mode control and Lyapunov theory. Simulations and experimental tests are provided to evaluate the consistency and performance of the proposed control technique     

变速恒频双馈风力发电转子侧控制技术的研究

针对转子侧功率变化频繁和直流母线电压波动剧烈的问题,首先设计了交流励磁变速恒频双馈风力发电系统的框架结构,进而对背靠背PWM变流器的控制策略进行了研究。建立了转子侧变流器控制模型,设计了基于定子电压定向（SVO）矢量控制的变速恒频双馈风力发电系统方案,利用Matlab/Simulink构建系统模型并进行了仿真,仿真结果表明控制策略和技术的可行性,系统实现了有功功率、无功功率的解耦控制和最大风能跟踪控制。最后,构建了一台11 kW实验机组,并进行了系统稳态实验研究,验证了方案的可行性。     

New observer-based DFO scheme for speed sensorless field-orienteddrives for low-zero-speed operation

This paper describes a new direct field orientation (DFO) scheme based on a modified flux observer using measured stator voltages and currents. The proposed approach addresses the problem of torque control of speed sensorless drives at low-zero speed, where rapid speed changes do not occur and signal frequency can approach zero. The scheme can maintain field orientation and stable torque control with simultaneous resistance and speed tuning taking place. Simulations and locked rotor experiments with torque measurements are used for verification     

Online Identification of Stator Transient Inductance in Rotor-Flux-Oriented Induction Motor Drive

In a rotor-flux-oriented induction motor drive, stator transient inductance is varied with the change of operating conditions. If the stator transient inductance is not tuned, the field orientation cannot be obtained. As a result, q-axis rotor flux does not become zero, and the performance is deteriorated. This paper shows the problems caused by the detuning of stator transient inductance and proposes a simple online tuning scheme of stator transient inductance for an indirect rotor flux-oriented induction motor drive. Stator transient inductance is estimated only by stator voltage and stator current. The proposed method is verified by simulation and experimental results.     

Estimation of induction machine inverse rotor time constant using torque angle tangent calculation

A new inverse rotor time constant estimation scheme for an induction machine is presented. For high performance induction machine control, indirect rotor flux oriented vector control is the most commonly applied control technique. It requires that an accurate estimate of the inverse rotor time constant is obtained to ensure correct orientation of the current vector with the rotor flux vector. An incorrect estimate will result in an incorrect flux level, reduced dynamic torque performance and reduced maximum available torque. A novel parameter estimation scheme is presented, based on the calculation of the tangent of the torque angle. The effectiveness of the technique is demonstrated through simulation and practical results.