矩阵变换器-永磁同步电机系统的S型滑模观测器矢量控制

针对传统滑模观测器开关函数切换带来的抖动、滤波器延时问题,利用S型开关函数替代滑模观测器中传统符号开关函数,在解决了上述问题同时省去了观测器中的低通滤波器和角度补偿环节,使系统具有响应快、鲁棒性强和结构简单等优点。分析了该观测器结构及消抖原理,依据稳定性判据给出了滑模增益取值范围,并将此S型观测器应用于双级矩阵变换器驱动的永磁同步电机系统,获得了优良传动性能的同时,更具有"绿色"网侧性能。实验结果验证了方案可行性和正确性。     

基于双空间矢量调制的矩阵变换器-永磁同步电机矢量控制系统

结合永磁同步电机磁场定向控制的特点,将矩阵变换器用于永磁同步电机的调速系统,实现永磁电机的交交直接控制并且达到近似单位功率因数.首先阐述矩阵变换器双空间矢量调制的原理,输入侧采用电流空间矢量,输出侧采用电压空间矢量构建了矩阵变换器-永磁同步电机矢量控制系统;然后为了降低转矩脉动,加入电流补偿环节,文中给出了补偿环节的设计方法.原理样机试验结果表明,采用双空间矢量调制的矩阵变换器-永磁同步电机系统不仅达到了良好的控制效果与较好的网侧性能,而且电流补偿环节也是确实有效的.     

基于双空间矢量矩阵变换器的永磁同步电机的闭环控制

介绍了矩阵式变换器的双空间矢量调制的工作特点,对永磁同步电机的数学模型进行阐述。在此基础上对基于矩阵变换器的永磁同步电机的双闭环控制进行了研究,建立了控制系统的MATLAB仿真模型,给出了主要仿真结果波形,仿真结果说明使用矩阵变换器对永磁同步电机进行双空间矢量闭环控制,可以很好的解决输入功率因数问题,并且可以很好的实现定子电枢电流的跟踪,系统性能良好。     

双级矩阵变换器驱动永磁同步电机的混合非线性控制系统

针对传统PWM变换器及PID控制器存在的很多缺点,提出一种基于双级矩阵变换器(TSMC)驱动永磁同步电机(PMSM)的混合非线性控制方案。首先,针对系统易受电网和负载扰动的问题,建立TSMC-PMSM系统整流器端口的受控耗散哈密顿模型(PCHD),证明其严格的无源性,设计TSMC-PMSM系统整流器端口的基于互联与阻尼分配(IDA)的无源性控制(PBC)器,并理论证明该闭环系统的稳定性;另外,针对转速外环PID控制器自我调节能力差的问题,利用自抗扰控制器(ADRC)非线性光滑反馈的特点,设计变积分系数PI-ADR非线性控制器。仿真和样机实验结果都表明,采用混合非线性控制的TSMC-PMSM系统具有良好的网侧性能、很强的抗扰动能力和很好的动、静态性能。     

阵变换器-永磁同步电机矢量控制系统的新型电流控制方法

分析了基于电流滞环控制的矩阵变换器-永磁同步电机(MC-PMSM)系统的开关组合状态和存在的缺点:系统侧电流存在较大的5次和7次谐波分量.提出了一种改进电流控制方法,该方法采用电机电流双环控制,得出三相电机电流的6个电流控制信号,并将输入三相电压分成12个相区,根据电流控制信号和相区号的不同,选择不同的输入相与输出相连接,确定出矩阵变换器开关组合状态.在该方法中,每个输入相在整个周期内都参与调制,降低了系统输入电流的谐波分量,提高了系统输入电流的正弦度.     

基于矩阵变换器电压激励的永磁同步电机无传感器控制技术

介绍了一种矩阵变换器驱动的永磁同步电机转子位置估测方法。该方法利用矩阵变换器自身的空间矢量脉宽调制波形的激励,通过检测电机电流的变化进行电机转子位置的估测,无需借助注入高频信号即可实现低速和零速下的位置检测。该方法还能像基于基波模型的位置检测方法那样实现在中高速下的位置检测,可实现宽速度范围的运行。实验结果验证了该方法的有效性。     

基于矢量控制的永磁同步电机研究

通过对永磁同步电机（PMSM）数学模型的分析,得出了基于矢量控制的永磁同步电机数学表达式,并通过MATLAB／sIMuLINK建立仿真模型。仿真结果表明该方法具有较高的精度,提高了系统的控制性能。     

矩阵变换器-永磁同步电机系统旋转矢量共模电压抑制策略

针对永磁同步电机系统共模电压较大造成系统可靠性降低的问题,提出一种新型矩阵变换器(MC)直接转矩控制(DTC)策略,将传统矩阵变换器直接转矩控制开关表中部分有效矢量替换为与其方向相同或相近的旋转矢量,以此达到减小共模电压的目的.分析了矩阵变换器输出电压矢量随输入电压相角变化的规律,当有效矢量与旋转矢量的夹角在不影响控制效果的误差范围之内时,用旋转矢量将有效矢量替换,依此修改传统矩阵变换器直接转矩控制的开关表,从而得到新型矩阵变换器开关表.由于满足替换条件的旋转矢量同时存在两个,以减小开关损耗为原则,选取使开关状态变化数量较少的一个旋转矢量.对新型控制策略进行实验研究,结果表明,与传统策略相比,新型策略能够有效抑制共模电压.     

交-交矩阵变换器驱动下的PMSM矢量控制

给出永磁同步电动机的数学模型,并设计基于电流跟踪控制的交-交矩阵变换器.在上述研究的基础上,搭建了交交矩阵变换器驱动下的PMSM矢量控制系统Simulink仿真模型,验证了基于电流跟踪的交-交矩阵变换器驱动下实现PMSM矢量控制的可行性.     

矩阵变换器驱动永磁同步电机滑模变结构直接转矩控制

本文提出了一种新的趋近率用于永磁同步电机的变结构直接转矩控制。该趋近率按指数和加速度两种速率趋向滑模面,解决了滑模控制中的高频抖振问题,并提高了趋近速度,并建立了矩阵变换器供电的永磁同步电机变结构直接转矩控制系统。利用双空间矢量调制策略获得了较小的转矩脉动和恒定的开关频率,同时保持了传统直接转矩控制优良的动静态性能。     

基于输入电流空间矢量调制-输出滞环电流控制的MC-PMSM矢量控制系统

针对输入电流空间矢量调制.输出滞环电流控制(SVM-HCC)方法存在的缺点,如虚拟整流环节在零矢量导通期间,虚拟逆变环节的输出电流滞环控制失效,提出了将虚拟整流环节中的零矢量用两个互补的非零矢量来合成的思想.该方法将空间矢量的60°相区分为两个30°相区,使用不同的两个互补的非零矢量,使虚拟直流环节具有有效直流电压,从而有效控制电动机电流.对MC-PMSM矢量控制系统的SVM-HCC方法原理进行了详细的推导、分析和试验研究.原理样机试验结果表明,将虚拟整流环节中的零矢量用两个互补的非零矢量来合成后,采用SVM-HCC的矩阵变换器.永磁同步电动机系统不仅具有良好的控制效果和较好的网侧性能,而且输入电流和输出电流波形的正弦性较好.     

基于DSP的永磁同步电机全数字化矢量控制

根据永磁同步电动机的数学模型和基本原理，通过实验研究，开发了一套基于DSP芯片的永磁同步电动机矢量控制系统。     

基于无功功率观测器的永磁同步电机矢量控制

分析了基于无功功率观测器的永磁同步电机矢量控制方法.与传统的id=0矢量控制算法不同,该算法无需将参变量折算到转子侧,仅在定子侧就可以完成.通过观测定子绕组内部所储存的电感能量,实现相反电势和相电流同相位的控制,保证了控制的效率.由于该算法非常简单,特别适合于对成本要求较高的产品领域,具有很强的实用性.     

基于ITAE最优控制的永磁同步电机矢量控制仿真

介绍了永磁同步电机(PMSM)的数学模型和矢量控制,在给出传统工程设计方法的同时,结合现今计算机辅助设计工具,通过MATLAB/Simulink的仿真手段,对PMSM矢量控制PI控制器参数进行ITAE最优化设计.经与传统工程PI控制器比较,基于ITAE的最优控制具有更好的控制效果.     

基于最大转矩电流比的永磁同步电动机矢量控制

在分析永磁同步电动机数学模型基础上,通过极值原理推导出基于最大转矩电流比控制方法下电磁转矩与d、q轴电流之间的关系式,给出了一种关系式的工程近似求解方法,分析了3次拟合多项式与5次拟合多项式下的拟合特点.分析结果表明5次拟合情况下的电机空载运行电流明显小于3次拟合情况下的电机空载运行电流,有利于降低电机空载运行时的损耗.仿真对比了两种拟合多项式控制下的电机运行状态,仿真结果与理论分析相符.     

基于拓展矢量集的永磁同步电机模型预测控制

永磁同步电机传统的模型预测控制(MPC)在一个控制周期内只作用一个电压矢量,需要较高的采样频率才能获得较好的控制性能。针对此问题,提出了一种基于拓展矢量集的模型预测控制算法,该算法无需改变采样频率即可实现电机控制性能和开关损耗的动态调节。由于拓展矢量集电压矢量多,为了降低计算量,提出了一种基于相邻矢量的电压矢量优化策略,将控制集候选电压矢量个数限制在11个以内。仿真和试验结果表明,所提基于拓展矢量集的模型预测控制算法不但保留了传统有限集MPC算法的动态性能,且可以在不改变采样频率下,通过调节拓展矢量集的电压矢量数量,实现控制性能和开关损耗的动态调节。     

基于三电平逆变器永磁同步电机矢量控制研究

三电平逆变器采用SVPWM控制策略,以DSP为数字控制平台,实现了三电平空间矢量控制.分析了永磁同步电动机矢量控制原理并且阐述了永磁同步电动机变频调速的数字矢量控制系统的实现过程.     

基于自适应模糊PI的PMSM定子电流最优控制

根据永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)的数学模型和转子磁场定向控制策略,建立了采用定子电流最优控制的PMSM驱动系统。利用模糊控制构建自适应模糊PI控制器,实现转速和电流双闭环控制,提高了系统的动态和稳态性能。为使电动机在整个运行速度范围内能输出最大功率,采用交轴电流参考由模糊PI环节给出,直轴电流参考分段,即恒转矩、弱磁扩速及恒功率段,计算给出定子电流最优算法。实验结果表明,基于模糊PI控制的系统模型具有动态响应快、稳态精度高及抗干扰能力强等优点。