基于占空比调节的无刷直流电机直接转矩控制

传统直接转矩控制(DTC)在每一个控制周期对电机施加一个不变的电压矢量,从而导致较大的转矩脉动,而且开关管的开关频率不固定。为减小转矩脉动同时使开关管的开关频率恒定从而提升系统的稳定性,将占空比调制技术引入到无刷直流电机(BLDCM)DTC系统当中,并研究了4种占空比生成方法对转矩脉动的抑制效果。由于引入了占空比调制技术,零电压矢量和非零电压矢量作用的时间随占空比的改变而改变,因此能够对转矩进行更精细的控制从而抑制转矩脉动。仿真和试验结果验证了所提方法的有效性。     

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。     

无刷直流电机直接转矩控制系统的研究

直接转矩控制是一种高性能的电机控制方法,它能实现转矩的快速响应,并且能有效的减小转矩脉动,目前已经成熟的应用在三相异步电机和永磁同步电机上。文章利用在两相静止坐标系中转子磁链分量对转子位置角的变化率与定子电流分量的乘积来计算无刷直流电机的电磁转矩;对开关管采用120°导通时的空间电压矢量进行了定义,并根据此定义制定开关表。仿真和试验证明,将直接转矩控制应用于无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)上,同样能够实现转矩响应快,转矩脉动小的控制性能。     

无刷直流电机自适应模糊直接转矩控制研究

针对无刷直流电机（BLDCM）转矩脉动较大和传统PI速度环调节能力差的问题,提出了自适应模糊直接转矩控制的策略.集成了转矩直接控制和模糊控制自适应强的优点,可以有效抑制转矩脉动和加快转矩响应速度.同时将传统的PI速度调节器替换成模糊PID调节器,速度环根据转速偏差和转速偏差的变化率,模糊在线调节PID参数,使系统较好地实现速度参考自适应调节,由此获得更精确的转矩给定,提高系统抗负载扰动能力.通过进行MATLAB仿真实验,验证控制策略具有转矩脉动抑制作用,同时又提高了系统静动态性能,增强了系统鲁棒性.     

考虑转矩脉动最小化的无刷直流电机直接转矩控制系统

主要阐述了以转矩脉动最小化为目的的无刷直流电机(BLDCM)直接转矩控制技术。传统的无刷直流电机直接转矩控制系统通常因采用一个周期一个电压矢量和低电感,造成较大的相电流和转矩抖动,故选取了滞环转矩控制和PWM方式相结合的转矩控制方式。此外,该直接转矩控制系统在两相半桥120°导通方式下,每120电角度发生一次较大的换相转矩脉动,因此在详细分析产生转矩脉动根源的基础上,提出了正负参考转矩下的新半桥调制模式开关管状态查询表。最后,所提直接转矩控制系统的转矩脉动最小化方案通过四象限运行时的Matlab仿真和DSP驱动实验,验证了其可行性和有效性。     

无刷直流电机直接转矩控制系统零矢量优化

剖析了双管零矢量与单管零矢量的各自的优劣,针对反向续流问题改进双管零矢量,使新型零矢量可对续流回路截流。为了适应新型单零矢量控制策略,替换原有零矢量,建立了单管零矢量选择表。电机在相同转速、不同负载以及相同负载、不同转速等不同给定条件下进行实验,通过数据分析,发现实验结果高度贴合实验理论。     

无刷直流电机离散滑模观测器直接转矩控制

分析了非理想反电势下无刷直流电机传统脉宽调制电流控制产生电磁转矩脉动的原因。为便于计算机控制,采用离散滑模观测器获取无刷直流电机反电势,进而完成电磁转矩的估算,并证明了离散滑模观测器的到达条件和稳定条件。在此基础上,提出无刷直流电机直接转矩控制。该方法采用转矩滞环的输出和磁极位置来选择电压空间矢量,可有效抑制非理想反电势和低速换相电磁转矩脉动。仿真结果证明了其正确性。     

新型无刷直流电机直接转矩控制

直接转矩控制被应用在无刷直流电机系统中,以减小转矩脉动.无刷直流电机直接转矩控制都是基于电压矢量空间6扇区划分的,提出了12扇区划分的控制策略,以求更加有效地减小转矩脉动,并针对直接转矩控制中转矩观测的问题,构建了以相电流、相电压为输入,电磁转矩为输出的小波神经网络,实现转矩的预测.仿真与实验结果表明:基于小波神经网络...     

无刷直流电机无传感器直接转矩控制研究

直接转矩控制具有控制简单、转矩响应迅速、动静态性能好等优点.根据无刷直流电机的特点,在额定转速以下调速,省去常规的磁链观测环节,通过转矩滞环控制和反电动势叠加法得到的转子位置信号来决定所施加的空间电压矢量,实现无刷直流电机无传感器和直接转矩自同步的双重控制.仿真结果表明,该方法达到了抑制转矩脉动,提高转矩动态响应以及实现无传感器控制的目的.     

一种改进的无刷直流电机直接转矩控制策略北大核心

通过分析换相和非换相时间段内电机被施加不同零矢量时电磁转矩的变化速率发现:若电机在换相时和换相前被施加的零矢量不同,则电机在换相时间段内被施加零矢量时电磁转矩会迅速减小,在控制周期一定的情况下,电磁转矩减小过快会引起明显的转矩脉动。为此,提出一种在每个扇区使用2个零矢量的方案,使得电机每次换相时和换相前被施加的零矢量相同,从而抑制由于零矢量引起的电磁转矩周期性脉动。仿真结果和实验结果证实了所提出方法的有效性。     

无位置传感器无刷直流电机转矩脉动抑制研究

为了减小无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,在分析无刷直流电机换相及间接位置检测原理的基础上,改进了传统反电动势法的检测电路,对反电动势相移进行了补偿,以消除电机中性点电压和阻容滤波对反电动势检测电路的影响。为进一步抑制转矩脉动和改善系统的稳定性,在采用换相电流预测控制策略的基础上,设计了神经网络PID控制器。实验结果表明,设计的转矩脉动综合抑制策略有效地降低了无位置传感器无刷直流电机的转矩脉动,具有较好的鲁棒性,准确地实现了无位置传感器换相控制,提高了系统的可靠性。     

无刷直流电机换相转矩脉动减小及动态仿真

针对无刷直流电动机转矩脉动大的问题,提出了采用不同的PWM调制方式以及不同的重叠换相角减小换相电流所引起的转矩脉动,并运用Matlab/simulink软件对相应控制策略下的无刷直流电机进行了仿真。结果表明,增加PWM调制频率,选择合适的占空比和重叠换相角时可以使无刷直流电动机的换相转矩脉动减小。     

改进BLDC转矩性能的模糊控制器的设计

为减小无刷直流电机的转矩脉动,提高其动态性能,提出了一种将直接转矩控制和模糊控制相结合的方法.直接转矩控制响应迅速,但转矩脉动相对较大,为了减小转矩脉动,设计了一种基于模糊数理论的模糊控制器.该控制器根据转矩和磁链的偏差选择适"-3的电压矢量,并根据转矩偏差和转矩偏差的变化率,采用模糊自调整因子的方法模糊预测电压矢量作用时间,从而有效地减小了转矩脉动并保持了直接转矩控制响应快的优点.利用MATLAB对所提出的方案进行了仿真,采用TI公司的TMS320LF2407进行了实验.结果表明,与传统方法相比,该方法有效地提高了无刷直流电机的稳态和动态性能.     

无刷直流电机换向转矩脉动分析与抑制

针对无刷直流电机的单斩PWM的4种调制方式,建立了换向过程中电机相电流及电磁转矩的数学模型,研究了换向转矩脉动与PWM调制方式的关系。基于Matlab的仿真模型,分析并比较各种调制方式对换向转矩脉动的不同影响,提出了在换相时加补偿电流可有效抑制换向转矩脉动的实现方法,指出pwm_on单斩调制方式下电机具有较小的换向转矩脉动,电流补偿可使转矩脉动的幅值减小57．1％。     

永磁同步电机直接转矩控制不合理转矩脉动

针对永磁同步电机直接转矩控制转矩脉动问题,依据永磁同步电机直接转矩控制理论,建立了永磁同步电机直接转矩控制系统模型,并分析了电压矢量对转矩的作用,得出以下结论:当定子磁链幅值与转矩角变化矛盾时,一定条件下转矩变化与定子磁链幅值的变化一致;此时传统开关表选择的电压矢量对转矩的实际作用与系统期望值相反,从而产生了不合理的转矩脉动.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

凸极式无刷直流电机全速段复合矢量控制策略

针对非理想正弦型气隙磁密的凸极式(IPM-Type)永磁无刷直流电机(BLDCM),在传统方波电流控制下难以实现全速度范围的最大转矩比(MTPA)控制及换相转矩脉动抑制,提出一种基于机电能量转换理论和转子同步运动相结合,并考虑复杂参数项的复合矢量控制策略,可以直接提取并控制电机定子电流的转矩分量来同时实现这2个控制目标。首先,在不同转速区间选择近似或实际MTPA模式控制电机。其次,考虑到实际运行过程中电机参数容易随着复杂工况而变化,采用简化的可变参数等效辨识及最优分配方案完成矢量控制。所提策略不仅可以使电机在任意速度区间匹配到最优电流参考点,而且提高了闭环动态响应。实验结果验证了方案的有效性和可行性。     

考虑定子电阻的无刷电机换相转矩脉动抑制

针对汽车电动助力转向系统用无刷直流电机的换相转矩脉动问题进行了理论分析.鉴于系统供电电压低,工作电流大的特点,研究了相电阻对换相转矩脉动的影响,得到较传统方法更为精确的判断公式,用于确定换相时的补偿相.弥补了在临界点附近,传统控制策略误补偿的缺点.为提高转矩脉动抑制的精确度,考虑相电阻的同时采用分段线性化方法来估算换相电流的斜率,得到补偿相的占空比对其进行PWM控制,使开通和关断相电流的变化速率相等,从而抑制换相转矩脉动,仿真和实验结果都验证了该方法的有效性.     

无刷直流电机换相力矩波动抑制

针对无刷直流电机换相时产生力矩波动的问题,在分析了各种电流采样方式和目前广泛应用PWM控制器的转矩脉动抑制方案基础上,提出了一种新型的电流采样拓扑结构,采用单电流传感器实现了力矩电流的检测,以此建立了通过力矩电流闭环来调节直流母线电压的无刷直流电机控制系统模型,并分别给出了电机在低转速及高转速下的数学仿真分析和实验论证。仿真和实验结果表明:力矩电流采样拓扑结构实现了对产生力矩的电流的准确采集;通过在电机高速和低速运行时动态改变母线电压,保持了关断相电流和开通相电流变化速率的平衡,消除了换相所引起的力矩波动。     

180°导通方式无刷直流电机换相转矩脉动研究

无刷直流电机(BLDCM)换相转矩脉动一直是业界关注的问题,但仅限于120°导通模式。文章研究了180°导通模式无刷直流电机在换相期间的转矩脉动变化,并与120°导通方式转矩脉动进行了比较。理论分析和仿真结果表明:电机在低速区域,120°导通模式比180°导通模式转矩脉动变化小,而在高速区域,180°导通模式比120°导通模式转矩脉动变化小。研究结果为无刷直流电机换相转矩脉动抑制提供了一种新的控制策略。     

带负载转矩补偿的无刷直流电动机速度控制

针对负载转矩扰动的问题,在状态反馈配置系统极点的基础上,采用负载转矩观测器进行有针对性抗扰的前馈补偿,采用分段线性化求电枢反电动势,以及电流控制逆变器的方法对BLDC建模,建立了带外扰补偿通道的无刷直流电动机(BLDC)的调速复合控制系统。该方法在不影响稳定性的同时,使得控制系统的抗扰能力得到改善。试验表明,该控制器在有负载转矩扰动的情况下仍具有良好的抗扰性。