基于SVPWM的感应电机直接转矩控制系统的研究

针对传统的直接转矩控制转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,提出了一种基于SVPWM技术的新型直接转矩控制系统,并利用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了系统模型。系统采用PI控制器调节磁链和转矩,可以得到能够准确补偿磁链和转矩的参考电压矢量。逆变器的开关状态由SVPWM控制,可以保持逆变器开关频率恒定。实验结果表明该设计是正确的,并能有效的减小磁链和转矩脉动,保持开关频率固定,改善控制系统的性能。     

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。     

永磁轮毂电机目标驱动力SVPWM柔性控制

在对永磁轮毂电机进行目标驱动力控制时,采用直接转矩控制会产生很大的转矩脉动,常规的矢量控制因控制器的高频开关信号和定子磁链圆逼近算法造成高频次的电磁转矩脉动.针对上述问题,通过分析矢量控制理论和空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,综合最小二乘法误差优化原理,对矢量控制系统中的SVPWM模块进行改进,设计出一种SVPWM柔性控制器.最后使用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,在同一设定工况下,对比了直接转矩控制、常规SVPWM控制、SVPWM柔性控制的仿真效果.结果表明:SVPWM柔性控制技术优于直接转矩控制和常规SVPWM控制,降低了转矩动态变换时的脉动幅度和频次.上述方法提高了永磁轮毂电机的控制精度,具有良好的动态性能.     

基于滑模控制的PMSM直接转矩控制系统的研究

传统的直接转矩控制采用六区间的圆形磁链控制,转矩脉动大,控制性能较差,而且考虑定子电阻压降的影响时,其区间选择存在缺陷。针对以上问题,文章提出了基于十二电压空间矢量的直接转矩控制策略,建立了永磁同步电动机的十二电压空间矢量直接转矩控制系统,制定了相应的开关原则,并采用滑模变结构控制策略设计速度调节器,取代传统的PI调节器,以增强系统的抗干扰和抗参数摄动的鲁棒性。仿真结果表明,该系统的定子磁链和转矩脉动较小,系统动、静态响应良好。     

无刷双馈电机滑模变结构直接转矩控制

针对无刷双馈电机直接转矩控制系统磁链和转矩脉动大的问题,引入滑模变结构控制策略.以转矩和磁链两个滑模控制器来代替传统直接转矩控制中的两个滞环控制器,电压矢量开关的输出采用空间电压矢量PWM调制的方法,保证了逆变器开关频率恒定,应用指数趋近率方法设计滑模控制器,由Lyapunov方法求得相应的滑模变结构控制律,建立了MATLAB/Simulink环境下直接转矩控制系统的仿真模型,仿真结果表明,新型控制方案能有效减小转矩脉动,改善定子磁链和电流波形,同时仍可保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的优点,提高系统的稳定性和鲁棒性.     

异步电动机矢量控制调速系统的探讨

本文从理论上分析了异步电动机矢量控制数学模型及空间矢量脉宽调制(SVPWM)原理,推导出来SVPWM方法的空间电压矢量作用时间数学公式,建立了基于空间矢量脉宽调制的异步电动机矢量控制调速系统的仿真模型,并进行了样机实验。仿真及实验结果表明所设计的三相异步电机调速系统具有转矩脉动小,输出电流波形好,系统响应快等优点。     

基于PR控制器的直接转矩控制策略研究

针对传统直接转矩控制中采用开关表控制造成转矩和电流脉动,以及传统调节器不能实现对交流输入信号的无静差控制等问题,基于电机空间电压矢量的转矩和磁链2个分量解耦的控制方式和PR控制器能够在静止坐标系下实现对交流输入信号的无静差控制,将PR控制器用于永磁同步电机的直接转矩控制中,并由此设计出磁链和转矩的双PR控制器。同时,在定子磁链的观测中,采用基于转子位置和定子电流的新型定子磁链估计方法。试验结果证明,将PR控制器对交流输入信号的无静差跟踪特性应用于基于空间电压矢量调制的直接转矩控制中,系统能获得优良的动态和静态响应,取得了显著的应用成效,由此验证了所提方法的正确性和可行性。     

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。     

转矩优先控制的永磁同步电机DTC方法

针对永磁同步电机SVM-DTC方法中参考电压矢量不易于获取的问题,提出了一种基于转矩优先控制的SVM-DTC方法。根据转矩优先控制的原则,在拓展的电压矢量表中选择能够快速改变转矩的电压矢量,然后结合实际转矩与目标转矩的差值,确定参考电压矢量的作用时间。方法结构简单,易于实现,既保持了传统直接转矩控制的快速性和较强的鲁棒性,又拥有SVM-DTC中转矩脉动小和功率器件开关频率固定的优点。通过MATLAB/SIMULINK搭建系统模型,仿真结果可以证明方法的有效性。     

BP网络模型重构在直接转矩控制中的应用

直接转矩控制是继矢量控制变频技术后发展起来的一种新型具有高性能的交流变频调速技术.针对基于直接转矩控制的异步电机低速运行时存在较大的电流及转矩脉动问题,提出了用BP神经网络重构直接转矩控制系统的定子磁链观测器模型和开关状态选择模型,并用单个神经网络训练的方法来处理直接转矩控制的复杂运算.仿真结果表明,用此方案构成的系统具有良好的动态性能,并能有效的改善直接转矩控制系统的低速性能.     

New direct torque neuro-fuzzy control based SVM-three level inverter-fed induction motor

In this paper, a novel direct torque neuro-fuzzy control (DTCNF) scheme combining with space voltage modulation (SVM) technique of a three levels inverter is presented. Using neuro-fuzzy technique, the reference space voltage vector can be obtained dynamically in terms of torque error, stator flux error and the angle of stator flux. Compared with conventional direct torque control (C_DTC), in this new technique, the ripples of both torque and flux are reduced remarkable, and switching frequency is maintained constant. Simulation results verify the validity of the proposed method.     

永磁同步电机模型预测转矩控制简化控制策略

传统永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)遍历逆变器生成的全部7个电压矢量, 计算负担较大.当转矩误差较小时, 零电压矢量利用率较高, 则可当转矩误差位于阈值范围, 电机系统直接输出零电压矢量, 否则,依然遍历7个电压矢量, 并给出阈值确定方法. 基于上述策略, 本文增加了6个定子磁链扇区位置约束, 将转矩误差大于阈值时的备选电压矢量降至4个, 并增加磁链扇区数目至12个和磁链误差约束, 进一步减小备选电压矢量. 仿真结果表明, 提出的3种简化策略控制下, 永磁同步电机系统运行正常, 控制性能与传统模型预测转矩控制基本相当,平均开关频率分别降低至77.48%, 77.09%和76.12%, 平均遍历电压矢量个数分别降低至58.29%, 32.86%和29.14%.实时性实验结果表明运行时间分别减小至57.70%, 32.96%和29.48%.     

永磁容错游标轮缘推进电机改进模型预测转矩控制

为提高永磁容错游标轮缘推进电机(FTPMV-RDM)在正常状态和一相开路故障状态下的控制性能, 本文提出了一种基于电压矢量预选的改进模型预测转矩(MPTC)控制方法. 针对六相独立H桥逆变器提供的备选电压矢量数量多导致MPTC系统计算量大的问题, 首先, 采用直接转矩控制中利用转矩、磁链误差及定子磁链位置信息确定预选电压矢量, 减少MPTC系统中电压矢量的枚举次数. 然后, 利用价值函数进行二次筛选得到最优电压矢量. 为了实现开路故障下的容错控制, 提出了一种更换备选电压矢量表的开路故障容错控制策略. 实验结果表明, 基于电压矢量预选的FTPMV-RDM模型, 本文预测转矩控制算法能够在无故障和一相开路故障下抑制电流畸变, 进而有效降低转矩和磁链脉动.     

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。     

Predictive Direct Torque Control of Matrix Converter Fed Permanent Magnet Synchronous Machines

This work presents a predictive direct torque control method for matrix converters fed permanent magnet synchronous machine drives. A new look‐up table for direct torque control using matrix converters has been developed. The new look‐up table delivers a set of three different vectors, every sample period, that fulfil the torque and flux demands. Based on a predictive algorithm, the voltage vector from the matrix converter ensuring the minimum torque ripple is selected. The system predicts the torque error for each of the three voltage vectors and selects the one that contributes with the minimum error. Simulation and experimental results, which confirm the good performance of the proposed predictive direct torque control using matrix converters are shown.     

采用GA的永磁同步电机直接转矩调速

永磁同步电机直接转矩控制受定子电阻变化影响,进而影响调速系统的精度。本文采用遗传算法动态调整直接转矩控制的调速系统控制器参数的策略,使控制器参数及转矩给定值随转速的波动而调整,克服电阻变化引起磁链控制器输出不准确,达到稳定输出转速的目的。该策略在定子电阻变化较大情况下,仍具有高控制精度。仿真结果验证了这一遗传算法永磁同步电机直接转矩控制调速系统控制策略的有效性。