无电流环永磁同步电动机控制器设计

设计了一种无电流环的永磁同步电动机矢量控制器。在永磁同步电动机相电阻较大且转速较低情况下,对电机数学模型做近似处理,得出无电流环的矢量控制方法。仿真与实验结果表明该方法合理可行,有一定实用价值。     

电流滞环PWM逆变器同步电动机的步进传动控制系统

在对同步电动机步进传动系统进行数学分析的基础上,设计组成了电流滞环跟踪控制的同步电动机步进传动系统。仿真结果表明,交流步进传动是一种高性能的电气传动控制系统。     

一种无电流环永磁同步电动机伺服控制的研究

针对永磁同步电动机的传统控制,利用永磁同步电机空间矢量脉宽调制原理(SVPWM)进行解耦,采集两路电流信号来控制电机的转矩及转速,该文提出了一种基于精确的光电编码信号测速的无电流环直接电压控制策略,省去两路电流采样信号,节约了成本,提高可靠性;通过DSP芯片TMS320F2407设计了工业缝纫机控制器的硬件及软件,实现了无电流环永磁同步电动机控制,满足客户的需求。     

永磁同步直线电动机电流控制方法

电流环的设计是永磁同步直线电动机(PMSLM)控制系统中非常重要的一个环节,所有的控制策略最终实质上都是对逆变器输出电流的控制,分别采用PI电流控制、滞环电流控制以及预测电流控制,三种电流闭环控制方法,实现了对永磁同步直线电动机的电流闭环控制,并分析了三种电流控制方法的优缺点。针对预测电流控制中存在的时延及参数扰动问题,引入三阶超螺旋滑模观测器实现对扰动的观测与补偿,从而提高了预测电流控制的鲁棒性。实验结果证明,预测电流控制方法能够兼顾系统的精度以及带宽要求,相较于前两者具有较好的控制特性。     

永磁同步电动机一种新型直接转矩控制技术

针对永磁同步电动机传动系统的直接转矩控制技术进行研究,提出一种新型控制方案。该控制方案采用砰砰滞环调节器与电压矢量查询表的方式直接对永磁同步电动机定子电流的激磁电流分量和转矩电流分量进行闭环控制,电流控制更为直接,并且可以容易实现永磁同步电动机的最大转矩电流比控制。文章采用MATLAB仿真软件对该控制技术进行仿真,仿真结果表明了该控制方法对定子电流控制的有效性,也表明系统具有良好的动态性能。最后构建了以数字信号处理器TMS320LF2407为核心的永磁同步电机调速试验系统,验证了该方法的有效性。     

基于SDRE的PMSM调速系统非线性控制

在永磁同步电动机的控制中,传统PI调节器存在动态性能和鲁棒性较差的问题。针对永磁同步电动机控制的电流环和转速环,设计了状态相关黎卡提方程(SDRE)控制方法,并应用泰勒级数法进行了解算。该方案不仅可以减少速度控制稳态误差,还能提高系统的响应速度。利用Matlab分别对PI控制和SDRE控制进行了仿真分析。仿真结果表明,永磁同步电动机的SDRE控制方法具有良好的动态性能和抗干扰能力。     

永磁同步电动机的双闭环分数阶控制研究

为提高永磁同步电动机的转速控制性能和鲁棒性,提出一种双闭环分数阶控制策略,其中电流环和速度环分别采用分数阶积分-微分控制和分数阶比例-积分控制。通过建立永磁同步电动机双闭环分数阶控制系统的数学模型,结合控制系统频域设计理论和功率因数优化方法,设计出速度环和电流环的分数阶控制器,并分析控制系统的稳定性和鲁棒性。控制仿真结果表明,相比传统的整数阶控制情形,即使在不同转速、负载突变的情况下,该双闭环分数阶控制方法不仅能使电机获得更优的转速控制动态性能和鲁棒性,且有效降低定子电流,进一步提高了系统的运行效率。     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座（十六）第7章基于FPGA架构交流电机数字控制系统集成设计

介绍了一种基于FPGA的全数字单芯片交流伺服驱动系统。采用现代EDA设计方法,使用VerilogHDL硬件描述语言完成了永磁同步电动机矢量控制系统的坐标变换、空间矢量脉宽调制（SVPWM）、电流环、速度环以及串行通讯等电机控制模块的编程,在Xilinx3S400FPGA芯片中实现了永磁同步电动机转子磁场定向控制。     

永磁同步电动机直接转矩控制系统的最大转矩电流比控制

在永磁同步电动机直接转矩控制和最大转矩电流比控制理论基础上,研究了永磁同步电动机直接转矩控制驱动系统最大转矩电流比控制的实现。仿真结果表明永磁同步电动机直接转矩控制系统最大转矩电流比控制可以降低定子电流,减小损耗,从而提高系统效率。     

采用SVPWM的永磁同步电动机系统建模与仿真

为了兼顾永磁同步电动机的成本和控制性能,在分析永磁同步电动机数学模型的基础上,基于Matlab/Simulink建立了永磁同步电动机磁场定向控制系统仿真模型。重点阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理及算法,给出了利用Simulink的实现方法。该模型较之以往论文给出的滞环电流控制型永磁同步电动机系统更具有普遍性和实用性。仿真结果证明了该模型的有效性,并验证了其他控制算法,为永磁同步电动机系统的设计和调试提供了思路。     

分散保性能状态反馈励磁控制器

提出一种新型的电力系统鲁棒分散励磁控制方法,该方法基于LMI技术处理被控系统的参数不确定性。控制器采用线性反馈实现,其控制参数在有界范围内的变化能保证闭环系统的渐近稳定性。在IEEE3机9节点系统上进行的算例验证了分散保性能控制的有效性和鲁棒性。     

电网波动下双馈风力发电励磁系统的仿真分析

针对电网波动中风力发电励磁系统出现的过电压、过电流问题,以一台6极3.5kW绕线式感应发电机为例,采用有限元方法计算电机的参数,建立了基于matlab并网运行的双馈感应发电机的仿真模型;并在传统的矢量控制基础上,将电网电压及定子磁场电流的动态变化引入系统,采用外环功率控制及内环电流控制的双闭环调节方式,建立了考虑电网波动下定子磁链定向的矢量控制系统模型并进行了仿真,仿真结果表明系统具有良好的动态响应能力,能够很好地实现在风力机最佳功率曲线上运行的可能性,满足变速恒频及有功功率和无功功率的解耦控制;通过与不考虑电网波动的情况进行对比,得出系统具有很好的抑制过电流能力的结论,为励磁系统的设计提供了一定的理论基础。     

基于斩波控制的新型励磁系统

提出一种新型的励磁系统接线形式和调节方式,利用励磁变压器作为励磁机的励磁电源,经静止整流和桥式滤波为励磁机提供励磁电流,取消了副励磁机。在此基础上设计了一种新型的开关式励磁调节器,采用全控型电力电子器件绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为开关,应用直流斩波控制技术,克服了传统晶闸管所采用的相控技术中对时序要求严格的缺陷。用Pspice仿真系统分析了占空比分别为0.1和0.5时的输出电压和电流,证实其大小均与占空比成正比,与理论分析一致。在一机组上进行了70%零起升压试验和10%阶跃响应试验,结果表明:采用两机加一变的开关斩波控制的励磁控制方式,解决了自励恒压不稳定的问题,提高了整套装置的稳定性。     

单相UPS逆变器的滑模电流控制

在对UPS 逆变器的控制设计中,本文采用了串级结构控制原理。整个系统控制分为电压环控制和电流环滑模控制。电压环控制采用自适应律来估计负载电阻,并利用输出电压的跟踪误差获得期望的电感电流;电流环滑模控制对电感电流进行调节。通过实验结果验证,该控制方案达到了很好的控制效果。     

三相电压型PWM整流器的新型双闭环控制方法

研究了三相电压型PWM整流器的基于内模控制的新型双闭环控制策略。其中电流环基于内模解耦控制,实现了有功和无功电流的解耦,电压环基于功率守恒和二自由度内模抗扰控制,既实现了线性化的间接电压控制,又可实现直流侧电压的快速跟踪和优良抗扰特性。仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于H桥拓扑结构的励磁电流放大器

利用H桥电路拓扑构建励磁电流放大器,该拓扑结构只需要两个IGBT功率管,结构简单,有效缩减了励磁设备的体积并降低了成本.建立了该放大器的数学模型和仿真模型,给出了相应的仿真和试验结果.仿真和试验表明,H桥拓扑结构的励磁电流放大器,具有快速动态性能,对直流电源输出电流幅值的要求低且放电速度快.该电流放大器的PWM控制信号的占空比D在0.5～0.8之间,弥补了Buck电路放电较慢和在特殊工况时PWM占空比较小的不足.     

基于80C196KC单片机的内燃动车组恒功控制系统实现

介绍一种利用80C196KC单片机实现的内燃动车组恒功率控制系统,系统通过自动控制牵引发电机励磁机的励磁电流,自动控制牵引发电机功率,间接控制柴油机功率输出。试验结果表明系统结构合理,硬件和软件的设计满足要求,具有较高的控制精度和动态稳定性。     

基于重复控制的有源滤波器双闭环控制

针对有源电力滤波器的被控电流为周期变化的正弦量,提出引入重复控制对有源电力滤波器电流进行控制.以减小系统的稳态误差.通过检测电网电压和直流电压直接获得期望的电网电流,而无需检测负载电流和滤波电流,简化了检测电路.并且利用串级控制的思想,对电压环的参数进行设计,为有源滤波器控制器参数设计提供理论指导.该算法的复杂度小、实时性强和容易工程实现.实验结果表明,采用重复控制的有源滤波器使电网电流总畸变率从61.8%降至5.6%,功率因数从0.77提高到0.98.     

基于重复控制400Hz逆变电源数字控制系统研究

针对400Hz逆变电源输出电压波形的畸变问题,采用了重复控制技术解决方案.并根据该控制自身存在的问题,引入了电压有效值外环和电容电流瞬时值内环控制.系统利用重复控制抑制非线性负载下的电压畸变,电流瞬时值反馈控制提高系统的动态响应性能,构成了新型多环控制系统.该控制系统的有效性已在三相6kVA逆变电源实验样机上得剑证实.实验结果表明,该方案可保证系统有较快的动态响应、较高的稳态精度和较小的输出电压谐波畸变率.     

一种新的三相电压型PWM整流器控制方法

针对采用常规控制方式的PWM整流器存在动静态性能较差的问题,提出了一种PWM整流器的新型控制方法。该方法电压外环采用滑模控制,电流内环采用内模控制,结合了滑模控制和内模控制的优点,即充分利用滑模控制的鲁棒性强、对负载的扰动具有很好适应性的优点,以及内模控制的良好跟踪性能和较高的稳态精度,使系统具有良好的动静态性能。以基于LCL滤波的三相电压型PWM整流器为研究对象,对其电流内环和电压外环进行了设计与分析,仿真和实验结果证明了所提方法的有效性和优越性。