空间矢量调制矩阵变换器驱动的异步电机直接转矩控制系统

矩阵变换器较传统的变换器具有一系列优点而成为研究热点, 随着其理论研究的接近成熟, 逐渐转向应用研究.提出了一种新颖控制策略. 通过磁链和转矩的PI调节, 把矩阵变换器的空间矢量调制与异步电机的直接转矩控制有机地结合起来, 改进了系统的控制性能, 尤其是电磁转矩的低速性能. 这种PI调节器相对简单和具有较强的鲁棒性, 比较无差拍空间矢量调制而言. 本文首先阐述了传统的直接转矩控制原理和矩阵变换器的空间矢量调制,接着利用磁链和转矩的PI调节, 详细论述了两者的结合和实现过程, 并且在此基础上, 建立这种新型交流调速系统的仿真模型, 最后按照3种负载情况进行了仿真研究. 仿真结果验证了这种新颖控制策略的可行性和较强的鲁棒性.     

基于矩阵式变换器的异步电机直接转矩控制策略

研究一种基于矩阵式变换器的异步电机控制策略,分析了异步电机的直接转矩控制方法和矩阵式变换器的空间矢量调制,给出了在直接转矩控制方案中,矩阵式变换器矢量电压的选择.这一控制策略同时实现了矩阵式变换器的空间矢量调制和异步电机的直接转矩控制.利用MATLAB仿真平台实现了该控制策略,仿真结果表明:采用这一控制策略的调速系统具有良好的静、动态性能,并且保持了单位功率因素.     

基于间接矩阵变换器的异步电动机直接转矩控制

间接矩阵变换器是一种直接变换型交流-交流电力变换装置,与交-直-交变换器和传统矩阵变换器相比,具有很多优良的特性。异步电动机直接转矩控制以其简洁明了的系统结构,优良的静、动态性能,获得转矩的高动态性能。为了在实现异步电动机的高动静态性能调速的同时,满足电网电能质量的要求,提出一种采用间接矩阵变换器驱动异步电动机的直接转矩控制系统调制策略。利用这种调制策略,在异步电动机高速运行的条件下,一方面实现异步电动机的高性能交流调速,另一方面使系统具有良好的输入特性,能够满足日益严格的电网电能质量的要求。数值仿真结果验证这种调制策略的可行性。     

矩阵变换器驱动永磁同步电机直接转矩控制

与传统的交直交变频器相比,矩阵变换器能实现能量的双向流动,四象限运行.并且,矩阵变换器具有更多的电压矢量,能为直接转矩控制提供更多的灵活性,获得更好的控制性能.在分析了输入电压变化特点的基础上,将矩阵变换器输入电压分成24个扇区,产生两种不同的电压矢量幅值变化分布情况.将直接转矩控制电机定子磁链运动轨迹改进为三十边形,...     

矩阵变换器驱动的永磁同步电机模糊直接转矩控制

针对永磁同步电机直接转矩控制存在的低速转矩脉动大、高速开关频率高的问题,利用了矩阵变换器电压矢量幅值随输入电压变化的特点,对电压分区和磁链扇区进行重新划分,建立了高、中、低3种不同幅值的开关表。在分析了电压矢量、电机运行速度和负载对电机转矩变化率影响的基础上,采用模糊控制策略取代传统的转矩滞环控制。根据当前电机运行速度和负载大小,选取不同幅值的电压矢量对电机转矩和磁链进行控制。仿真实验结果表明,所提的基于模糊控制的永磁同步电机直接转矩控制系统,可以在从低到高的全速度范围内,有效地降低电机转矩脉动和变频器开关频率,并获得良好的动态性能。     

矩阵变换器的控制策略综述

简单概述了矩阵变换器各种控制方法的基本原理，分析和介绍了各种控制方法的优缺点及其应用场合，展望了矩阵变换器控制策略的发展趋势。     

异步电机直接转矩控制系统的仿真研究

阐述了直接转矩控制的基本原理,针对DTC系统的圆形磁链轨迹进行了MATLAB/Simulink的建模与仿真研究,通过仿真实验,得到了定子磁链、转速的仿真波形,仿真结果证明了该建模方法的合理性和有效性,为实际异步电机DTC系统的设计提供了思路,为进一步研究直接转矩控制系统奠定了基础.     

基于双模糊空间矢量调制的直接转矩控制

为了改善基于空间矢量调制的直接转矩系统的动态性能及低速性,分析了传统SVM-DTC中采用两个PI控制器来产生参考电压矢量,存在PI控制器参数难以确定的问题,提出了一种基于双模糊空间矢量调制(SVM)的异步电机直接转矩控制(DTC)策略.阐述了产生磁链和转矩参考电压矢量的模糊控制器的具体的设计过程,即模糊控制器的输入变量分别为磁链、转矩误差和磁链、转矩误差的变化率,输出为参考电压矢量的磁链、转矩分量.对该控制方法在基于Simulink的仿真软件和基于DSP2812的控制芯片的实验装置分别进行了仿真与实验,并与传统的SVM-DTC进行了比较.仿真和实验结果表明,双模糊SVM-DTC控制系统动态性能好,有效提高了系统的低速性能.     

基于自抗扰速度调节器的矩阵变换器驱动 永磁同步电机直接转矩控制

针对永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）系统,采用矩阵变换器（matrix converter,MC）驱动方式,提出了基于自抗扰技术（active disturbance rejection control,ADRC）的直接转矩控制（direct torque control,DTC）策略．用MC替换常规交—直—交变换器,以提高系统输入侧功率因数（power factor,PF）;用ADRC替换常规电机调速系统中的PI速度调节器,以提高系统的鲁棒性．首先,建立MC驱动PMSM系统的数学模型,并给出ADRC速度调节器和MC驱动PMSM的DTC设计思路和方法．基于ADRC的DTC策略能够使MC驱动的PMSM系统稳定运行,具有较好的转速和转矩控制效果,且输入侧PF能够达到1．然后,将其与基于PI的DTC策略相比较,该策略具有更强的抗负载干扰能力和跟踪给定转速变化的能力．最后,通过仿真实验验证该方法的正确性和有效性.     

矩阵变换器空间矢量调制策略的FPGA实现

本文介绍了矩阵变换器的双空间矢量调制的基本原理和仿真算法,给出了基于FPGA的实现方法及其结果.仿真波形和实验结果表明:采用FPCA实现这种算法是高效、简单、可行的.     

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.     

一种新型多相矩阵变换器控制系统的研究

本文首先阐述了五相Cuk矩阵变换器的结构,提出在整流侧采用无零空间矢量调制,"虚拟逆变"部分采用Cuk逆变电路的新型电路结构,发挥该电路的升压特性,同时介绍了该系统的原理及结构,最后通过Matlab/simulink仿真验证了Cuk型矩阵式变换器能够实现任意调节输出电压幅值的正确性问题,从而为矩阵变换器在工业领域的应用提供了一定的理论基础。     

直接转矩控制技术的研究现状与发展趋势

直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后的一种新型高性能的交流变频调速技术，它以转矩响应快、结构简单明了、鲁棒性好等一系列优点受业界人士的广泛关注．理论研究与产品开发上，已取得了丰富的成果，并带来了巨大的经济效益，而作为新兴的技术，还存在许多不成熟、不完善的问题，如低速运行时，受电动机的参数变化影响严重；稳态运行时，脉动大．这些大大限制了直接转矩控制技术的应用范围．鉴于此，本文对直接转矩控制技术所取得的研究成果和目前存在的问题进行了总结，并提出了如何开展这项技术研究．     

一种新型Buck Boost矩阵变换器

对传统矩阵变换器电压传输比低的缺陷进行研究,提出一种称为Buck Boost矩阵变换器的新型电路拓扑结构．首先介绍了该拓扑结构的基本构成及其工作原理,然后着重阐述了无零矢量的空间矢量调制策略和滑模控制策略的设计方法,最后通过仿真对该新型拓扑结构的有效性和可行性进行了验证．结果表明,该结构能实现输出电压和频率的任意调节,其电压传输比既可大于1也可小于1,且直接输出标准的正弦波而无需滤波环节,从而有效解决了传统矩阵变换器电压传输比低的难题．     

零压变换软开关的双PWM变换器的研究

对于双脉宽调制（PWM）变换器,当电路开通或关断的时候都会产生开关损耗和噪声污染。这些干扰在小功率电路中可以被忽略,但在较大型的风力发电系统中是应该极力避免的。为了减小甚至避免这些不利因素影响系统的平稳运行,设计了一种基于零电压变换软开关技术的双PWM变换器,并且结合了空间矢量脉宽调制技术和PR控制方法。通过仿真试验和结果分析,验证了优化的变换器能够很好地改善传统变换器的输入和输出性能。     

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。     

矩阵变换器空间矢量PWM策略的研究

在分析三相-三相矩阵变换器数学模型的基础上,给出了基于虚拟整流器和逆变器的矩阵变换器的等效结构。在此基础上提出了基于常用空间矢量PWM策略的矩阵变换器的空间矢量PWM算法,并在MATLAB仿真环境下建立了矩阵变换器的仿真模型,给出了仿真实验结果。实验结果证实了所提出的空间矢量PWM策略正确性和可实现性。     

地铁牵引电机牵引特性仿真研究

针对地铁电力牵引特性,建立起直接转矩控制系统的仿真模型。恒转矩、恒功率和自然特性区采用不同的控制策略,为实现三个阶段不同控制方法间的平滑过渡,采用了速度施密特调节器以实现段切换代替点切换。论文应用Matlab／simulink软件对系统进行了仿真研究,模拟了地铁牵引电机在运行过程中牵引和突变负载工况,仿真结果表明系统具有良好的动、静态性能,满足机车运行的要求。仿真结果验证了控制方法的有效性和正确性。