永磁同步电机直接转矩控制的改进研究

永磁同步电机直接转矩控制技术融合了逆变器和电机,分析逆变器产生的定子空间电压矢量对电机定子磁链和电磁转矩的作用效果,制定合适的逆变器开关表,根据转矩和磁链误差,在开关表中选择空间电压矢量直接控制定子磁链和电磁转矩。直接转矩控制解算均在定子坐标系中完成,依赖的参数少,相对矢量控制技术,系统简单,鲁棒性好,采用电压矢量直接控制电磁转矩,没有采用电流控制器时带来的延迟,所以转矩动态响应快,特别适合用于快速高响应高精度火炮伺服系统。     

变速恒频双馈风力发电系统励磁控制策略研究

论文首先总结了目前变速恒频双馈风力发电系统通常采用的定子磁链定向、转子磁链定向和气隙磁场定向控制方式的基本控制原理和存在的一些问题。为了解决这些问题,论文依据双PWM变流器的拓扑结构,设计了基于电网电压定向的矢量控制策略,同时,针对转子侧变流器所要实现的功能,设计了基于定子电压定向的矢量控制策略,最后,论文通过仿真,验证了电压定向的矢量控制策略的正确性。     

三相开关磁阻电机直接转矩控制系统的研究

为提高开关磁阻电机的动态性能,将直接转矩控制方法应用于开关磁阻电机调速系统。以电磁转矩和磁链作为控制变量,比较给定转矩和反馈转矩以及给定磁链和反馈磁链的大小,给出磁链和转矩的增、减趋势,通过查询电压矢量表确定功率变换器的触发相位,使电机运行。在MATLAB/Simulink环境下,进行了开关磁阻电机直接转矩控制算法的仿真实验。结果表明,采用直接转矩控制策略可以改善开关磁阻电机的动态性能。     

静止无功发生器(SVG)的分析与研究

针对SVG相关理论的研究,在坐标变换的基础上,对SVG的数学模型进行了构建和分析。研究了静止无功发生器的控制策略,重点对瞬时无功功率的无功电流检测方法进行分析,并对其检测算法进行了改进,以适应电网电压出现三相不对称时的情况。利用Matlab仿真软件,对静止无功发生器的仿真模型进行系统仿真,结果表明基于改进算法的系统模型具有很好的动态无功功率补偿性能。     

飞轮储能系统的直接转矩空间矢量控制研究

传统飞轮储能采用两套系统实现能量转换,储能用途单一。提出一种基于矩阵变换器的飞轮储能系统直接转矩空间矢量控制方案,可实现能量的双向流动。飞轮电机定子磁链及转矩是通过两个PI控制器控制,经过空间矢量调制模式将两相旋转的d-q坐标系上的两个电压分量转换到两相静止的α-β坐标系上;也能够对矩阵变换器输出的电压矢量及输入的电流矢量完全控制。最后通过Matlab/Simulink软件建立基于矩阵变换器的飞轮储能仿真模型,仿真结果表明负载输出相电流具有良好的正弦性及输出线电压具有较好交变性;验证了该方案的正确性和可行性。     

基于定子磁链定向的间接定子量控制应用

在感应电机定子磁链的旋转坐标系里,采用定子磁链旋转坐标变换简化系统结构,分析了基于高开关频率逆变器的间接定子量控制原理.采用能同时观测定子磁链和转子磁链的u-n模型,计算出电机磁链物理量,并在SVPWM过调制区增加逆变器输出电压的非线性补偿环节,改善了逆变器的线性程度.实验结果表明定子电流为正弦波且谐波和转矩脉动小,且具有良好的稳、动态响应性能.在具有较高开关频率的中小功率应用场合有着非常好的应用前景.     

一种三闭环无功补偿发生器的设计

提出了一种基于三相电压型PWM整流器结构的功率电压电流三闭环无功补偿发生器,可以实现对负载和系统中无功功率进行实时补偿,提高系统运行的功率因数,改善电能质量。分析了该无功补偿发生器SVG的电路结构和数学模型、电流检测方法,以及三闭环控制的构成。通过仿真验证了该SVG系统的可行性。     

42V汽车异步发电机系统的转子磁场定向控制

汽车采用42V发电系统比现行14V发电系统更高效,基于异步发电机转子磁场定向矢量控制方法.控制定子无功电流、有功电流以得到恒定输出的直流输出电压.利用负载匹配控制,当负载突变时,能有效抑制电压畸变.实时仿真实验表明,此系统有很好的动态性能.     

基于虚拟磁通的并网逆变器直接功率控制研究

基于传统直接功率控制的策略思想,系统分析改进了有源阻尼、谐波抑制、虚拟磁通估计和锁相环技术等控制算法,进而提出了改进的直接功率控制策略。仿真结果表明,改进的直接功率控制能有效改善并网逆变器的电流质量,降低总谐波畸变率,并使电网电压和注入电网电流同相,且功率因数接近为1。     

基于SVPWM的电动汽车直接转矩控制方法研究

针对传统直接转矩控制系统中存在较大转矩磁链脉动和开关频率不恒定等问题,对电动汽车用永磁同步电机的数学模型及其直接转矩控制方法进行了研究,提出了一种基于空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的直接转矩控制系统方案。该方案采用预期电压矢量计算单元取代传统直接转矩系统中滞环比较器,以得到能够减小当前定子磁链与转矩脉动的预期电压矢量,再利用SVPWM技术将预期电压矢量转换为实际电压矢量以实现对电机的控制。在Matlab/Simulink下构建了基于SVPWM的电动汽车直接转矩控制系统的仿真模型。仿真研究结果表明,该控制系统可以获得较小的转矩脉动和磁链脉动。     

变速恒频双馈风力发电机矢量控制研究

针对风力发电系统中恒速恒频控制低风能利用率的问题,对双馈异步发电机构成的变速恒频风力发电系统,采用在定子磁链定向矢量控制基础上的参数自整定模糊PI控制方法,实现了发电机转子励磁电流在风机变速时的快速跟随,使发电机网侧输出频率保持恒定。仿真结果表明,系统具有良好的动态性能。     

永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统研究

针对传统永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中存在的磁链、转矩脉动大、开关频率不固定等问题,提出了一种永磁同步电机的无差拍直接转矩控制(DB-DTC)方法,在离散化电机方程基础上利用无差拍控制原理计算出电压矢量,并结合了空间矢量调制技术(SVM)产生开关信号控制电机运行。同时针对离散系统运算耗时所带来的控制周期的误差,进一步基于永磁体同步电机数学模型,提出了一种电流观测器以预测下一控制周期的电流值,目的是准确估计定子磁链和转矩。研究结果表明,所提出的PMSM DB-DTC不仅继承了传统DTC动态响应快的优点,而且能极大程度地削弱定子磁链和转矩的脉动,该系统具有良好的动静态性能,电流观测器能预测定子电流,确保了PMSM DB-DTC系统的控制精度。     

基于SVPWM的无刷直流电机矢量控制系统研究

针对方波控制下无刷直流电机（BLDCM）起动抖动明显、转矩脉动大、噪声大等问题,提出了基于空间电压矢量脉宽调制技术（SVPWM）的正弦波驱动无刷直流电机的方法,分析推导了BLDCM在d-q坐标系下的数学模型,定性分析了矢量控制下交轴电流（iq）的变化.介绍了电压空间矢量控制的基本原理及其控制算法,利用Matlab7.0/Simulink建立了系统仿真模型.仿真结果表明,电压空间矢量控制下的无刷直流电机控制系统具有良好的静、动态特性;同时将仿真结果与方波控制得到的结果进行比较,证明了无刷直流电机在不同负载下通过矢量控制可以实现低转矩纹波、运动平滑、起动迅速、效率高的运行效果.     

开绕组电机控制系统的共模电压抑制方法研究

为解决单电源供电开绕组交流电机驱动系统存在的共模电压问题,分析了开绕组交流电机驱动系统与常规交流电机驱动系统共模电压的关系,给出了开绕组交流电机端的共模电压表达式,分别针对开绕组交流电机在常规直接转矩控制（DTC）和简化空间矢量调制直接转矩控制（SSVM—DTC）算法下的共模电压抑制问题,提出了电压空间矢量的选取方法,优化了两种控制策略。针对DTC,利用两个逆变器中4组不同空间电压矢量所产生的共模电压为零的特性,选取合适的组合以抑制共模电压;针对SSVM—DTC,将电机端给定电压空间电压矢量分解为两个幅值相等、相位与给定电压矢量互差30。的新电压空间矢量,以达到合成电压空间矢量共模电压为零的目的。仿真结果表明,共模电压的最大幅值会减小至接近于零,远小于原先的幅值,验证了该控制策略的有效性和可行性。     

变速恒频风力发电机组控制策略研究

分析了双馈风力发电机组(DFIG)的数学模型及系统的控制策略.转子侧变换器采用定子磁链定向控制策略,以实现定子绕组有功功率和无功功率的解耦控制;网侧变换器采用电压定向直接功率控制,可稳定直流母线电压并实现网侧功率因数可调的目的.     

变速恒频双馈风力发电机组的逆系统控制研究

为解决矢量控制方法在双馈风力发电机组中存在的对电机参数比较敏感和在扰动下控制不稳定等问题,将逆系统技术应用到双馈感应发电机(DFIG)的控制中.根据输入/输出状态方程得到了逆系统解析表达式,建立了双馈风力发电逆系统闭环控制.在计算机仿真软件Matlab上对该控制系统在电压跌落时和变速恒频时进行了仿真,仿真结果表明逆系统...     

非理想电网电压情况下有源电力滤波器补偿电流检测技术研究

有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）补偿电流检测环节对其补偿性能有着重要的影响。三相电网电压不对称且畸变时,传统的p-q法和ip-iq法无法准确实现对负荷综合补偿。采用基于同步旋转坐标系法实现对基波正序有功分量的提取,在电网电压畸变时,增设一种基于低通滤波器的基波正序电压提取电路,该检测方法避免了传统锁相环对检测相位的误差,能够准确实现负载的综合补偿。同步旋转坐标系法即为将负荷电流合成矢量投影到电网电压合成矢量上,与其同频同相的电流即为基波正序有功电流分量,从而得到谐波、负序和无功分量,实现对负荷的综合补偿。最后给出了基于Fdatool（Filter Design＆Analysis Tool）工具箱低通滤波器详细的设计方法。理论分析和仿真结果证明所提检测方法的正确性和有效性。     

潜油电泵机组静止同步补偿器控制算法研究

文中根据潜油电泵机组消耗无功功率的特点,针对性地提出了适用于静止同步补偿器的基于前馈补偿PI的改进型电流直接控制算法,并采用MATLAB软件对控制算法的有效性和采用该算法的静止同步补偿器的无功补偿效果进行了仿真验证.     

直驱型风力发电系统中永磁同步发电机的控制技术研究

研究了风力发电最大功率点追踪原理，建立了永磁同步发电机的数学模型，在此基础上，设计了一种适用于直驱型风力发电系统的永磁同步发电机的控制技术。控制系统采用零d轴电流分量控制策略，并采用电流滞环跟踪技术控制定子电流，实现速度闭环控制。在Matlab／Simulink平台上建立了系统仿真模型，实验结果证明系统能够变速运行实现最大功率点追踪。系统结构简单，响应快，输出电流近似正弦，谐波含量小。     

双馈风力发电系统的PWM变流技术

为了研究双馈风力发电系统的双脉宽调制（PWM）变流器的控制策略,分析了双PWM变流器的主电路拓扑,建立了基于三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系的数学模型,给出了变流器的电压矢量控制方案。研究了电压空间矢量脉宽调制（SWPWM）技术,并利用逻辑函数的卡诺图化简法来判断扇区。在Matlab／simulink环境下对其进行了仿真研究,其结果表明双PWM变流器是理想的励磁变频电源。