永磁同步电机无参数三矢量模型预测电流控制

永磁同步电机多矢量模型预测控制能够有效改善传统单矢量模型预测控制存在的电流脉动大、控制精度有限等不足，但其控制性能更易受电机参数摄动的影响。为提升多矢量预测控制算法在电机参数摄动下的鲁棒性，提出一种永磁同步电机无参数三矢量模型预测电流控制算法。通过构建基于永磁同步电机输入输出信号的超局部预测电流模型，避免了电流预测受电机本体参数的影响，同时设计了扰动观测器对超局部模型中未建模与扰动部分进行估计。此外，引入基于电流误差的矢量占空比直接计算法，抑制电机参数摄动对占空比计算环节的不确定性影响，进一步提高了系统鲁棒性。与传统有参数三矢量模型预测电流控制进行仿真和实验对比，结果显示所提策略能够有效抑制电机参数变化所带来的系统扰动，保证了电机运行时的稳态性能。     

内置式永磁同步电机宽转速范围最小损耗控制研究

为实现内置式永磁同步电机宽转速范围内的损耗最小控制,建立了永磁同步电机损耗模型,考虑电机动态工况,推导了损耗最小的直轴电流隐式表达式,采用数值方法求解该直轴电流;基于扩展卡尔曼观测器,估算铁损支路电流,实时计算等效铁损电阻修正损耗模型.结合矢量控制,与额定转速以下采用最大转矩电流比(Maximum Torque per Ampere,MTPA)、额定转速以上采用弱磁控制(Flux Weakening,FW)或最大转矩电压比(Maximum Torque per Voltage,MTPV)的传统控制策略进行比较研究.结果 表明:在全转速范围内,所提策略均能使可控总损耗最小,动态和稳态效率均优于传统策略,且在额定转速动态响应更快,磁阻转矩利用更好.所提损耗最小控制策略实现了宽转速范围内的统一求解,具有计算过程快速简洁、动稳态工况均可适用和更高效节能的优点.     

基于永磁同步电机模型的滑模矢量控制策略研究

针对传统矢量控制方式永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)存在的低速时启动电流及转速超调量过大等问题,本文利用指数趋近率,设计了一种基于滑模变结构的矢量控制策略。首先利用矢量控制(field oriented control,FOC)方式进行分析,结合选取的矢量控制方式进行滑模趋近率的选取,并采用Matlab/Simulink软件对永磁同步电机及所提出的控制策略进行建模,对所设计的永磁同步电机控制系统进行仿真分析。仿真结果表明,在所设计的滑模矢量控制模式下,加速过程中,系统会出现小幅度的超调,但能在0.05s内使电机达到指定转速;负载转矩抗干扰能力较强,稳态性能良好;电流控制效果良好,且在允许范围内逐步减弱至平衡态。本文设计的滑模控制具有良好的转速控制性能。该研究为后期实物验证提供了理论支持。     

基于自抗扰控制器的永磁同步电机矢量控制

针对传统的三相永磁同步电机存在的矢量控制方式启动电流和超调量过大及抗干扰性不强等问题,本文设计了一种基于自抗扰控制器的三相永磁同步电机矢量控制系统.在传统双闭环PI控制系统结构的基础上,在Matlab/Simulink软件中,分别采用PI控制器和自抗扰控制器搭建转速环三相永磁同步电机矢量控制系统模型,为了对比控制效果,...     

基于虚拟矢量的双三相永磁同步电机预测电流控制策略

针对双三相永磁同步电机传统有限集预测电流控制策略中存在电流谐波较大的问题，提出了一种基于虚拟矢量合成的预测电流控制策略。在保证原有良好动态响应能力的基础上，选用基波子平面内大矢量和次大矢量合成的虚拟电压矢量用于预测控制，将谐波子平面的电压幅值抑制为零，然后通过构建价值函数选择出最优虚拟电压矢量，在抑制电流谐波的同时也减小了计算量。由仿真结果可知，所提策略有效抑制了5、7次电流谐波，改善了电流波形，使相电流的总谐波失真降低了49.5%。     

基于DSP的PMSM系统的预测控制研究

研究了一种基于TMS320LF2407A为控制芯片的永磁同步电机(PMSM)调速系统,分析了其控制策略.将预测控制方法应用于PMSM的闭环控制,以固定频率采样定子电流,按电机模型计算出下一采样时刻逆变器的最优控制电压矢量,从而通过预测下一时刻实际定子电流去追踪下一时刻参考电流.与现有预测控制方法相比,该方法具有对PMSM模型的精度要求低、系统算法简单和鲁棒性强的特点.     

永磁同步电机矢量控制建模与仿真

本文在分析了永磁同步电机的数学模型的基础上,通过坐标变化实现解耦,并采用矢量控制策略中的id=0进行控制,在MATLAB中搭建了永磁同步电机电流、速度双闭环矢量控制模型,并进行了仿真.仿真结果与理论分析结果基本一致,验证了控制算法的正确性,为实际系统的控制提供了理论依据.     

基于PID代价函数的鲁棒型永磁同步电机模型预测控制

当有限集模型预测控制(Finite Control Set Model Predictive Control, FCS-MPC)应用在永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine, PMSM)弱磁控制时，系统存在参数鲁棒性较差的问题。为了解决此问题，本文提出一种基于比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative, PID)型代价函数的FCS-MPC永磁同步电机弱磁控制策略。在该策略中，PID型代价函数由3部分组成：跟踪电流的比例误差代价、削弱稳态控制误差的积分误差代价和降低纹波误差的微分误差代价。本文依据永磁同步电机的数学模型建立了预测模型，详细描述了PID型代价函数的FCS-MPC在永磁同步电机弱磁控制中的实现过程。同时，为了保证预测的准确性，对系统采用了延时补偿策略。仿真结果证明，当永磁同步电机在弱磁控制中参数失配时，本文提出的基于PID型代价函数的FCS-MPC，不仅可提高控制系统对电机参数和负载转矩扰动的鲁棒性，还保留了FCS-MPC良好的动态性能。     

基于扰动观测器的电动助力转向系统用永磁同步电机鲁棒预测电流控制

为了提高电动助力转向系统中永磁同步电机的电流跟踪性能,采用了无差拍控制策略,但传统无差拍控制的稳定性和控制精度受系统延时和电机参数摄动及其他扰动的影响。因此,提出了一种基于扰动观测器的鲁棒预测电流控制(ARPCC)算法。该算法在无差拍控制基础上增加了电流观测器和扰动观测器,电流观测器预测电机电流,补偿控制延时,扰动观测器通过估计系统扰动提高电流观测和控制精度。仿真和试验结果表明:该算法可以显著提高电流跟踪的稳态性能和动态性能。     

永磁同步电机混合非线性控制策略

永磁同步电机是一个非线性多变量强耦合系统,采用传统的线性控制方法难以在大范围运行中保持良好的动态性能和鲁棒性.针对永磁同步电机的特点,提出一种结合滑模控制和自抗扰控制的混合非线性控制策略,用于永磁同步电机矢量控制系统设计.根据指数趋近律算法设计滑模控制器,用于内环的电流控制.外环的速度采用自抗扰控制,速度控制器对负载扰动进行估计和补偿.仿真结果表明,提出的控制系统不仅具有良好的动态和静态性能,而且对负载及系统参数扰动具有较强的鲁棒性.     

基于SVPWM控制策略的PMSM驱动系统

在详细研究空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modlulation,SVPWM）基本原理和实现方法的基础上,分析了永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）的矢量控制策略,在Matlab/Simulink环境下建立基于SVPWM控制策略的转速和电流双闭环永磁同步电机调速系统仿真模型,并进行实验仿真;以英飞凌单片机XC2267为硬件驱动进行永磁同步电机SVPWM控制策略的实验验证,利用CAN总线分析仪对电机运行状态进行检测。仿真和实验结果表明了SVPWM控制策略在永磁同步电机驱动系统应用中的有效性,为相关电机控制系统的设计和调试提供了相应思路。     

主轴永磁同步电动机矢量控制系统

介绍一种采用８０Ｃ１９６ＫＣ控制的主轴永磁同步电动机控制系统,根据矢量控制理论,提出有效的合理的控制策略,即在低速时实行量大转矩／电流控制,高速时采用弱磁控制,以最大功率输出,此外,还论述了系统主程序,中继服务程序,ＰＩ控制算法。     

永磁同步电机的极坐标系无位置传感器控制

利用极坐标系下的永磁同步电机(PMSM)模型,提出基于跟踪微分算法的极坐标系永磁同步电机转子状态观测方法.该观测方法采用跟踪微分算法对电流的极坐标分量进行处理,得到2个电流分量的微分,从电机模型中提取出转子位置信息和转速信息.通过理论分析表明,电机参数的变化对该观测方法所得结果的影响非常小.搭建了永磁同步电机矢量控制系统的实验平台,实验结果验证了该方法在电机稳态运行和转速波动的情况下都能够准确地估算出转子的位置和转速.     

永磁同步电机矢量控制系统研究

无论电机的转速高低和电机参数的大小，都可以通过计算交叉项得到准确的d、q轴电压给定值，从而准确地控制d、q轴电流,提高d、q轴电压控制精度.为此，根据永磁同步电机转子磁场定向的矢量控制理论，在分析传统控制方法存在问题的基础上，提出了一种在d、q轴电压控制方程式中引入交叉耦合项的改进的矢量控制方法,使控制系统在较宽的速度范围内能满足较高的速度控制精度要求，使永磁同步电机伺服系统可实现准确的位置、速度及转矩控制.利用所提出的控制方法，进行系统仿真研究，表明了所提出的控制策略的有效性.     

永磁同步电机控制系统的电流滞环与电压空间矢量控制的仿真

通过对永磁同步电机（PMSM）数学模型的分析,在其以定子磁链为状态变量的状态空间表达式的基础上,验证了永磁同步电机定子磁链可观测．在Matlab／Simulink仿真环境下,分别搭建了电流滞环跟踪控制与电压空间矢量控制的仿真模型．通过分析仿真结果得到结论：电压空间矢量控制的磁链优于电流滞环跟踪控制,控制性能更好．     

基于模糊控制的永磁同步电机调速系统仿真研究

通过对永磁同步电机的数学模型的分析,结合矢量控制原理,建立永磁同步电机矢量控制调速系统仿真模型,针对被控对象的的非线性,强耦合,参数时变等特性,引进模糊控制策略,并设计模糊自适应PID控制器应用其中,以验证控制方法的有效性。仿真结果表明,与传统PID相比,模糊PID具有响应速度快,超调量小,抗扰能力和鲁棒性强等优点,能够更好的提高永磁同步电机的调速性能。     

MW级永磁同步电机无速度传感器矢量控制研究

针对电机实验站对永磁同步电机实验电源系统新的控制要求,研究了MW级永磁同步电机无速度传感器矢量控制方法,提出了一种基于模型参考自适应的速度辨识方法。该方法仅用q轴磁链误差信号构建自适应率辨识转速信息。首先通过Matlab仿真证明了该方法的有效性,然后进行了半直驱隐极式永磁同步风力发电机对拖实验,结果证明该方法能较好地辨识电机转速。     

基于端口耗散哈密顿系统的电机控制方法

为了满足永磁同步电机高精度、高动态性能的控制要求,提出了一种基于端口耗散哈密顿系统的电机控制方法.采用系统互联和阻尼结构配置的方式对永磁同步电机控制系统进行了设计,建立了d-q坐标系下的永磁同步电机数学模型,构造了端口耗散哈密顿系统的能量函数,利用IDA-PBC方法对电机速度控制器进行了设计.仿真结果表明,提出的控制策略只需要调节两个参数即可实现对电机的速度控制,减少了系统复杂性,利用负载扰动观测器作为前馈补偿,降低了噪声影响,加快了系统的响应速度,提高了系统运行的稳定性.     

永磁同步电机新型矢量控制

为消除交流伺服系统运行易受电机参数变化和负载扰动等不确定性的影响,使其动态响应和抗扰能力能很好地兼顾,提出了一种基于预测控制的新型矢量控制方案．该方案引入自动微分法,使预测控制中泰勒级数计算变成简单的数值运算．选择系统误差为二次型性能指标,并对性能指标和永磁同步电机数学模型进行泰勒展开,把求解雅克比矩阵问题转化为求解泰勒级数的灵敏度．结合Levenberg-Marquardt算法对永磁同步电机进行速度控制,运用德斯拜思实时仿真系统进行半实物仿真实验验证．实验结果表明,所设计的控制器提高了系统鲁棒性,整个控制系统具有较好的动、静态特性．