基于Simulink无刷直流电机直接转矩控制研究

将直接转矩控制(DTC)技术应用于无刷直流电机(BLDC),抑制了转矩波动,而且转速无超调,提高了无刷直流电机运行性能。本文为抑制转矩波动,对转矩进行闭环控制,采用双滞环比较器实现定子磁链3点控制,从而实现了对电磁转矩的控制,并搭建了直接转矩控制系统Matlab/Simulink模型,仿真结果表明该控制方法有效。     

一种新颖的无刷直流电机直接转矩控制方法研究

针对无刷直流电机直接转矩控制(BLDCM DTC)中磁链观测困难、控制复杂等问题,提出了一种应用于无刷直流电机二二导通方式下的新型直接转矩控制方法:在电机基频以下调速时,略去了常规的磁链观测控制环节,改进了转矩计算方法,通过转矩滞环控制选择所施加的空间电压矢量.该方法简化了控制结构,降低了控制成本,实现了无刷直流电机的直接转矩控制运行.仿真和试验结果表明该方法可行有效.     

永磁无刷直流电机直接转矩控制

永磁无刷直流电机以其效率高、噪音低、易维护等优点在工业控制的各个领域得到了越来越广泛的应用。但是,永磁无刷直流电机存在较大的转矩波动,这就限制了它在高精度系统中的应用。直接转矩控制具有瞬时转矩控制的特点。它直接在定子坐标系下观测电机的磁链、转矩,并将此观测值和给定值进行比较,差值经滞环控制器得到相应的控制信号,再综合当前的磁链状态来选择相应的电压空间矢量,实现对电机转矩的直接控制。该文尝试将直接转矩控制方法用于永磁无刷直流电机的控制,以期达到抑制转矩波动的目的。仿真及实验结果表明,该文提出的方法能够较好地抑制永磁无刷直流电机的转矩波动,并且具有很高的动态响应速度。     

无刷直流电机的磁链自控直接转矩控制

结合无刷直流电机的特点,在分析传统脉宽调制电流控制的基础上,针对现有直接转矩控制中磁链估算和给定困难等问题,提出无刷直流电机的磁链自控直接转矩控制方案。该方案采用转矩滞环单环控制,根据转矩环输出和磁极位置决定施加的电压矢量,以实现磁链的自控制,省掉了磁链闭环,简化了系统。同时,系统能够有效地抑制非理想反电势和低速时电流换相引起的转矩波动。为准确估算电机转矩,在两相静止坐标系下采用滑模观测器观测电机反电势,进而计算转矩。仿真和实验结果表明,磁链自控直接转矩控制系统具有良好的转矩动态响应和稳态性能。     

无刷直流电动机换相转矩波动的分析研究

无刷直流电动机的转矩波动直接影响其运行质量。论文主要研究了两相和三相无位置传感器永磁无刷直流电机由电流换相引起的转矩波动,推导出相应的转矩波动公式,提出一种采用定频采样和重叠换相相结合的方法对换相转矩波动进行抑制和控制。     

非理想反电势的无刷直流电机直接转矩控制研究

无刷直流电机的反电势畸变导致电磁转矩存在原理性脉动。通过分析基于电压空间矢量和磁链控制理论的无刷直流电机直接转矩控制策略,得出了关断相既不影响转矩也不影响磁链的结论,同时针对反电势产生畸变的无刷直流电机控制提出了一种采用电流波形预补偿来减小转矩脉动的直接转矩控制策略。仿真实验的结果证明了该策略的正确性和有效性。     

无刷直流电机无磁链观测直接转矩控制

根据无刷直流电机的特点,在其直接转矩控制中,可以省去磁链观测环节.分析了无磁链观测条件下无刷直流电机电压矢量和电机转矩之间的关系,根据二者之间的关系得到最优电压矢量的选择依据,选择最优电压矢量直接控制转矩.根据无磁链观测条件下电机转矩和电流的关系,通过对转矩的控制实现对电流的限制.仿真和实验验证了最优电压矢量选择依据的正确性和电流限制方法的有效性,实现了无磁链观测条件下电机转矩的直接控制,为提高无刷直流电机直接转矩控制系统的性能提供了理论依据.     

基于分时换相优化策略的无刷直流电机直接转矩控制

基于分时换相策略的无刷直流电机直接转矩控制可以有效地抑制转矩脉动,但存在低速运行时转速超调较高的问题。现提出一种分时换相优化策略,由转矩脉动值决定换相时刻及换相时间长短,在非换相期间采用基于新型零矢量的三点式滞环控制的两相导通模式,换相期间采用三相导通模式,可最终实现全速运行时无超调、转矩脉动小的效果。在Matlab/Simulink环境下,构建一种简单的无刷直流电机直接转矩控制系统仿真模型,并通过实验仿真验证了该控制系统的可行性。     

换相期间无刷直流电机转矩脉动的抑制策略

无刷直流电机的转矩脉动是影响其性能的重要因素.针对换相期间的转矩脉动进行了分析,重点研究了非理想反电势、关断相和开通相相电流变化速率不等这两个因素引起的转矩脉动,为了抑制这两个因素引起的转矩脉动,提出了分段控制的策略.该策略集成了转矩直接控制和重叠换相法的优点,可以有效抑制由非理想反电势、关断相和开通相相电流变化速率不等引起的转矩脉动.通过仿真分析验证了该方法和其中两种方法单独应用时的差异,证明了分段控制策略在换相期间抑制转矩脉动的有效性.     

无刷双馈电机的直接转矩控制仿真

对无刷双馈电机(BDFM)进行了研究,建立其数学模型,通过d-q轴坐标变换,给出了基于转子坐标系的BDFM基本电磁方程、功率方程以及转矩方程.研究直接转矩控制(DTC)策略,建立基于磁链误差和转矩误差逆变器的开关状态表,在MATLAB/Simulink环境中搭建基于U-I磁链模型的DTC系统仿真模块.通过观察在不同情况下的磁链和转矩波形,进一步验证了无刷双馈电机DTC控制的良好调速性能.仿真结果表明,该控制方法可以有效地提高系统性能,大范围调速时有较好的动静态特性.     

有限转角力矩电动机转矩分析和优化

提出并设计了一种5N·m直流有限转角无刷力矩电动机,对该电动机的基本结构进行了研究,给出了电磁转矩的计算方法,使用Magnet软件对电动机主要参数进行优化设计,进行了样机试制.样机测试结果表明,该电动机输出力矩大,可满足精密焊接设备直接驱动器的要求,具有比较重要的应用前景.     

感应电动机直接转矩控制系统转矩脉动分析

基于感应电动机电磁转矩方程,分析了直接转矩控制系统中不同电压矢量对电磁转矩的作用,解释了不合理转矩脉动产生的原因,并给出了相应的解决方法.     

基于DITC的开关磁阻电机转矩脉动最小化研究

转矩脉动是开关磁阻电机较为突出的缺点.本文基于直接瞬时转矩控制(DITC)的概念,直接控制瞬时转矩跟随参考转矩,并结合转矩滞环控制器,阐述了减小转矩脉动的控制原理.针对一台3相12/8极开关磁阻电机,建立了Matlab环境下SRM系统的仿真模型.仿真结果和实验结果如实地反映了开关磁阻电机的运行特性,验证了本文所用的直接瞬时转矩控制能有效地减小转矩脉动.     

转矩脉动最小化的直接转矩控制系统

直接转矩控制的优点是响应迅速,所以广泛应用于需要转矩快速响应的场合,同时它也存在很多缺点:开关频率不能保持恒定、低速区转矩脉动较大等.本文提出一种恒定开关频率控制电压矢量来减少直接转矩控制中转矩脉动的新方法,该方案采用对转矩脉动进行最小化控制的思想,计算量少,容易实现.通过Matlab/Simulik对系统进行构建并仿真,得出相应的定子磁链、转矩、仿真波形,验证了该方案有效性.     

一种基于转矩反馈调节的恒转矩产生装置

介绍了一种新颖的恒转矩产生装置。与现有几种方法相比,自动化程度高,转矩设定灵活,控制性能好。文中较详细地描述了系统的软硬件设计,并给出了实验结果。     

感应电动机直接转矩控制转矩脉动降低的研究

在传统的异步电动机直接转矩控制中,低速时的转矩波动会使控制系统性能变差.采用高性能的磁链观测器来准确观测磁链,并且采用转矩与磁链双层滞环比较器来优化改进开关选择表.仿真与实验结果证明该控制方案能有效降低低速时的转矩波动.     

An Improved Torque Sharing Function to Minimize Torque Ripple and Increase Average Torque for Switched Reluctance Motor Drives

Abstract—This article presents a novel torque ripple minimization approach based on the genetic algorithm (GA) for the switched reluctance motor (SRM) drives. The fitness function of the GA is designed on the basis of two main optimization criteria. The first optimization criteria; three objectives are defined to optimize commutation angles minimizing torque ripple and copper loss. The second optimization criteria; an objective is defined to eliminate the negative torque which decreases the average torque in SRM drives. The achievement of all objectives depends on the adjusting appropriate the commutation angles of the torque sharing functions (TSF) during the commutation period. All of conventional TSFs are dependent on three different commutation angles, namely turn-on, turn-off, and overlapping. Due to the nonlinear phase inductances of SRM, the delay of current rising and falling time are not unity in overlapping commutation region. To overcome the separation of the incoming and outgoing phase currents during the commutation region, rise angle, and fall angle are used instead of overlapping angle. GA is used to optimize the commutation angles of conventional (sinusoidal) TSF and improved (sinusoidal) TSF. At the same time, the elimination negative torque effects on torque ripple, average torque, and copper loss is investigated.     

永磁无刷力矩电动机峰值转矩能力的研究

在考虑了永磁无刷力矩电动机峰值极限转矩主要制约因素的基础上，分别讨论了正弦波及方波驱动方式下的力矩电动机峰值极限电流及转矩，并针对正弦波驱动方式下的该类电机分析了影响峰值转矩能力的主要因素，文中还进行了数值计算并加以实验验证。     

低转矩脉动直接转矩控制系统的研究

针对直接转矩控制的异步电机存在较大转矩脉动的问题,提出了一种新的控制方案。该方案是在传统直接转矩控制原理的基础上,通过调节一个周期中电压矢量的有效作用时间来减小异步电机的转矩脉动。最后给出了控制机理及有效改善转矩脉动的仿真波形。     

低转矩脉动直接转矩控制系统的研究

针对直接转矩控制的异步电机存在较大转矩脉动的问题，提出了一种新的控制方案。该方案是在传统直接转矩控制原理的基础上，通过调节一个周期中电压矢量的有效作用时间来减小异步电机的转矩脉动。最后给出了控制机理及有效改善转矩脉动的仿真波形。