改进的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真实现

直接转矩控制的主要缺点是低速时转矩脉动大.其中一个重要原因是电机在运行中存在温度升高及电流频率变化等现象,定子电阻的阻值发生变化,使定子磁链的估计精度降低,导致电磁转矩出现较大的脉动.针对这一问题,设计了一种改进的永磁同步电机直接转矩控制系统.根据实际转矩和给定转矩的偏差,提出了一种使用PI控制器补偿定子电阻变化的方法.仿真表明该控制系统可以减小磁链和转矩脉动,改善了系统的运行性能,提高了系统对电机参数变化的鲁棒性.     

改进的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真实现

直接转矩控制的主要缺点是低速时转矩脉动大。其中一个重要原因是电机在运行中存在温度升高及电流频率变化等现象,定子电阻的阻值发生变化,使定子磁链的估计精度降低,导致电磁转矩出现较大的脉动。针对这一问题,设计了一种改进的永磁同步电机直接转矩控制系统。根据实际转矩和给定转矩的偏差,提出了一种使用PI控制器补偿定子电阻变化的方法。仿真表明该控制系统可以减小磁链和转矩脉动,改善了系统的运行性能,提高了系统对电机参数变化的鲁棒性。     

永磁同步电动机直接转矩控制脉动减小方法研究

直接转矩控制是继矢量控制后发展起来的一种新型高性能调速技术,然而在传统的直接转矩控制中,转矩和磁链会有较大的脉动.通过对转矩和磁链脉动的研究,提出将磁链扇区由传统六扇区划分为十八扇区,此外结合零矢量和定子电阻补偿,通过仿真分析可以看出,该方案可以有效地减小磁链和转矩脉动,并且提高了系统对电机参数变化的鲁棒性.     

一种新颖定子电阻补偿器的设计

定子电阻是永磁同步电机直接转矩控制(简称DTC)模型估算中用到的唯一参数.传统DTC系统估算模型中,定子电阻的取值往往是固定不变的.而电机在实际的运行中,定子电阻是随温度及周围环境的变化而,变化,这样就导致了电机低速性能差的缺陷.本文提出了一种基于PI控制器的定子电阻补偿器,将磁链误差和转矩误差分别通过两个PI控制器,...     

采用定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统

为解决异步电动机直接转矩控制(direct torque control,DTC)中低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统。其中定子电阻采用模糊神经网络进行辨识;电机转速采用基于转子磁链的模型参考自适应系统(model reference adaptive sys-tem,MRAS)法进行估计;同时采用三输入单输出的模糊控制器调节脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号占空比的异步电动机直接转矩控制的策略,三输入变量为转矩误差、磁链幅值误差和磁通角。此策略即在传统异步电动机直接转矩控制的基础上,用模糊控制器代替传统DTC中的滞环比较器和空间电压矢量状态选择器来细分控制规则,最后控制逆变器的开关,以减小低速时转矩和磁链脉动,提高系统转矩响应速度。仿真结果表明该系统可减小转矩和磁链脉动,提高系统的鲁棒性和自适应性,改善系统的动、静态品质。     

异步电动机直接转矩控制系统中的定子电阻估计

实现高性能直接转矩控制的重要环节是准确地观测异步电动机的定子磁链,而在基于电压模型的磁链观测器中,定子电阻是一个需要精确给定的参数.但因温度等因素影响,定子电阻在运行过程中是一个变量.现提出一种基于PI调节器的定子电阻估计器,可根据定子电流追踪定子电阻变化,从而推算出定子电阻估计值,并由此计算定子磁链和转矩.仿真结果表明,该算法可在线实时估计电阻变化,能有效提高直接转矩控制系统的低速性能.     

基于定子电阻观测器的PMSM模糊直接转矩控制系统

定子电阻的变化以及传统的滞环控制器不可避免地会导致永磁同步电动机直接转矩控制系统产生较大的转矩和磁链脉动,从而影响系统的运行性能。为解决这一问题,可以在永磁同步电动机直接转矩控制系统中利用定子电阻观测器对定子电阻进行补偿,并且用模糊控制器代替传统的滞环控制器。最后的仿真结果表明：基于定子电阻观测器的永磁同步电动机模糊直接转矩控制系统不但具有较小的转矩、磁链脉动,而且在电动机参数发生变化或受到外部扰动的情况下,系统仍然具有快速响应性能。     

采用预期电压矢量调制的PMSM直接转矩控制

为了解决永磁同步电机传统直接转矩控制中存在转矩和磁链脉动大的问题,设计了基于空间电压矢量调制(SVM)策略的直接转矩控制,通过SVM产生定子的预期电压,并且采用PI控制器代替传统直接转矩控制中的滞环比较器.同时在定子磁链观测中采用基于转子位置和定子电流的定子磁链估计方法.实验结果表明,与传统直接转矩控制项相比,所提出的方法能够可靠而有效地估计定子磁链,改善了电磁转矩和定子磁链的脉动,同时减小了电流和转速波动,并具有很好的动态、静态性能.     

一种基于磁链误差PI估计器的永磁同步电动机直接转矩控制方法研究

分析了定子电阻的变化对永磁同步电机PMSM直接转矩控制系统性能的影响,提出了一种基于磁链误差的参数自整定PI估计器估计定子电阻的方案.仿真说明,PI电阻估计器能够很好地跟踪定子电阻,提高了PMSM直接转矩控制对参数变化的自适应能力.     

永磁同步电动机模糊直接转矩控制系统的仿真

定子电阻的变化将直接影响永磁同步电动机直接转矩控制系统的运行性能,而传统的滞环控制器不可避免地会产生较大的转矩和磁链脉动。为解决这一问题,可以在永磁同步电动机直接转矩控制系统中利用定子电阻观测器对定子电阻进行补偿,并且用模糊控制器代替传统的滞环控制器。仿真实验结果表明,利用该方法建立的基于定子电阻观测器的永磁同步电动机模糊直接转矩控制系统不但具有较小的转矩、磁链脉动,而且在电机参数发生变化或受到外部扰动的情况下,系统仍然具有快速响应性能。     

永磁同步电机变论域模糊直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)相比矢量控制转矩响应快,能够很好地适应对转矩响应要求较高的应用场合。但常规DTC存在转矩脉动、磁链脉动大和谐波电流较大的缺点,可能导致更高的定子铜耗,从而降低驱动效率。针对这一问题,以DTC基本原理为出发点,提出一种用磁链和转矩模糊控制器代替传统滞环比较器的控制策略。常规模糊控制器可能会出现模糊规则不足或得不到充分应用的情况,导致模糊控制效果变差,针对这一不足在转矩环加入变论域模糊控制。使用MATLAB/Simulink对变论域模糊DTC系统进行仿真。仿真结果表明:该变论域模糊控制系统能够有效地抑制转矩脉动、磁链脉动和谐波电流。     

永磁同步发电机直接转矩控制中定子电阻预测算法研究

在永磁同步电动机直接转矩控制中，定子电阻是一个需要精确给定的参数。但由于绕组温升等因素影响，定子电阻在运行过程中是一个变量。文中提出一种用于面贴式永磁同步电动机直接转矩控制的定子电阻检测新方法。该方法通过观测到的电磁转矩和实测电流来实时调整磁链计算所用的电阻值。理论分析证明稳态时，电磁转矩和电流的比值波动方向与定子电阻变化方向相反，由此可以采用PI调节器来进行电阻预测。仿真和实验结果表明，该算法可以在线实时估计电阻变化，并加以补偿。     

基于预测控制的异步电机直接转矩控制性能的改善

分析了传统直接转矩控制中造成转矩脉动的原因,提出了一种预测控制算法以改善直接转矩控制性能的方法.在每个采样时刻,根据采样值求出一个能正确补偿当前定子磁链偏差和转矩偏差的定子电压矢量,在下个控制周期内作用于定子绕组,使再下一个控制周期到来时偏差刚好被消除.该电压矢量采用SVPWM进行合成并转化成相应的PWM开关信号,并且使用了一种定子磁链混合模型的磁链观测器以改善低速性能.仿真结果验证了该算法的有效性,明显抑制了转矩和磁链的脉动.     

基于转矩预测的永磁同步电动机模糊直接转矩控制研究

针对IM DTC和PMSM DTC中零电压空间矢量作用效果的不同,提出基于转矩预测的PMSM模糊直接转矩控制方法,模糊控制规则表中使用零电压矢量.根据转矩偏差、定子磁链偏差的符号和大小以及定子磁链所处的扇区经模糊推理得到合适的电压空间矢量,再使用预测控制算法计算该矢量和零电压矢量(如果需要)分别作用的时间,限制电磁转矩在给定环宽范围内.仿真分析表明,零电压矢量的引入和预测控制算法的应用减小了转矩脉动,对传统的永磁同步电动机直接转矩控制系统性能有明显的改善.     

基于模糊控制的永磁同步电机直接转矩控制

设计了基于模糊控制的永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)系统,采用模糊控制器取代了传统DTC系统中的磁链和转矩滞环比较器及开关表。仿真结果表明:模糊控制PMSM DTC系统运行良好,可实现四象限运行,与传统开关表相比,可有效减小转矩脉动和平均开关频率。研究了转矩误差论域和零电压矢量对模糊控制性能的影响,并基于转矩角对电压矢量作用的影响规律,提出了考虑转矩角的PMSM模糊直接转矩控制。仿真结果表明:在转矩角较大时,考虑转矩角的PMSM模糊DTC系统可有效减小转矩和磁链脉动,改善控制性能。     

模糊调节电压矢量角度和幅值的SPMSMDTC系统

针对永磁同步电机直接转矩控制转矩和磁链脉动较大的问题,提出了模糊调节电压矢量角度与幅值表面式永磁同步电机模糊直接转矩控制系统,采用模糊控制器和空间矢量调制技术取代传统直接转矩控制系统的滞环比较器和开关表输出电压矢量。模糊控制器输入量为磁链和转矩误差,输出量为输出电压矢量的角度和幅值。基于电压矢量幅值和角度对磁链和转矩的变化影响规律设计了模糊控制规则表。为了进一步抑制转速为负时的转矩脉动,设计自适应模糊直接转矩控制系统。仿真结果表明:模糊调节电压矢量角度与幅值的直接转矩控制系统可实现四象限运行,电机系统运行良好,仅在转速为负时,转矩脉动略有增大。自适应模糊直接转矩控制系统运行效果良好,在四象限内均可较好抑制转矩和磁链脉动。     

永磁同步电机模糊直接转矩控制研究

直接转矩控制系统具有良好的动态响应,但转矩及磁链的脉动较大.针对这一问题,用模糊控制器代替传统直接转矩控制系统中的滞环比较器,将电机定子磁链误差、电磁转矩误差及定子磁链空间角三个量作为模糊控制器的输入,进行模糊处理,并在模糊控制器中根据预先制定的模糊推理规则进行模糊推理运算,从而最优的选择出电机所需要的电压矢量,作为模糊控制器的输出,直接控制逆变器的开关状态.仿真结果表明,模糊直接转矩控制在很大程度上可以改善传统直接转矩控制的定子磁链和电磁转矩脉动,并有很好的动态特性.