基于SVPWM的永磁同步电动机直接转矩控制

针对永磁同步电动机直接转矩控制系统转矩和定子磁链脉动问题,采用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的永磁同步电动机直接转矩控制方法。根据在每一个控制周期内,计算出参考磁链和所估计磁链的偏差,选择相邻非零矢量和零矢量,并精确地计算出各自的作用时间,然后利用线性组合法将其合成为新的电压矢量。仿真结果表明,所提出的控制方案是有效的,明显地改善转矩和磁链脉动,并且有很好的动态和稳态性能。     

不对称六相永磁同步电动机直接转矩控制策略的研究

不对称六相永磁电机控制系统采用直接转矩控制思想,具有结构简单、鲁棒性好等优点,但对定子磁链和转矩估测具有较强依赖性,给出了不对称六相永磁同步电动机直接转矩控制系统框图,并利用Matlab的Simulink全面完成了对基于直接转矩控制的不对称六相永磁同步电机控制系统的仿真建模。通过本文仿真研究表明该控制策略针对不对称六相不对称永磁同步电动机有效,同时引入SVPWM改善稳态转矩和稳态电流,为进一步实验系统样机制作提供了一定的理论基础。     

一种新型永磁同步电动机的直接转矩控制方法

基于永磁同步电动机的转矩和磁链方程，介绍了一种改进的直接转矩控制方法。在该控制方法中，引入了一种新的电压空间矢量调制技术，这种调制技术的特点是把电动机的转速作为开关表的一个输入量，实现了定子电压空间矢量的精确选择，有效的降低了转矩、定子磁链和定子电流的波动。仿真实验结果验证了这种控制方法的有效性。     

内置式永磁同步电机直接转矩控制的仿真研究

在永磁同步电机直接转矩控制系统的基础上,分析了内置式永磁同步电机的最大转矩电流比动态磁链控制。设计了基于SVPWM的磁链给定的直接转矩控制系统,通过电压空间矢量连续调节,减小了直接转矩中转矩脉动。在MATLAB/SIMULINK仿真模型下,对该系统进行仿真,验证控制系统的有效性。     

基于偏差解耦的永磁同步电动机控制研究

在分析永磁同步电动机数学模型的基础上,推导出基于最大转矩电流比的矢量控制,但动态耦合关系依然存在,这造成了动态过程中电流分量互相影响,尤其在高速过渡过程中动态耦合影响更为显著,使电动机的动态性能变差。本文推导出一种偏差解耦控制,并与传统的反馈解耦控制进行了对比分析。仿真结果表明偏差解耦控制具有很好的电流控制特性。     

矢量控制理论介绍

70年代西门子工程师F．Blaschke首先提出异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量．根播磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。     

基于模糊控制的感应电机直接转矩控制仿真研究

电机控制的关键是控制电机的转矩。继矢量控制后提出的直接转矩控制,直接着眼于对感应电动机瞬时力矩的控制,避免了矢量控制中转子磁链难于准确观测、系统特性受电动机参数的影响较大,使得实际的控制效果难于达到理论分析的结果。在通常的直接转矩控制系统中,磁链误差和转矩误差被直接用于开关状态选择,而引入模糊逻辑后,通过区分磁链误差和...     

内置式永磁同步电机弱磁控制技术的研究

针对电动汽车所使用的内置式永磁同步电机在不同工况下的转速与转矩需求,基于内置式永磁同步电机标幺化数学模型,文中设计了在线计算法最大转矩电流比控制与电压反馈法弱磁控制相结合的控制策略,以便对电机进行弱磁控制。以一台2.8 kW永磁同步电机作为研究对象,使用MATLAB/Simulink对所设计控制策略进行了仿真研究,并搭建弱磁控制系统实验平台并进行验证。仿真及实验结果表明,该控制策略具有较好的鲁棒性与较快的转矩响应速度,可以满足电机不同工况下的转速转矩需求。     

基于空间矢量调制的电励磁同步电动机DTC研究

本文将空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)策略引入到同步电动机控制系统中,利用优化的空间矢量组合实现了转矩、磁链误差的精确补偿,同时保证了功率器件开关频率恒定。研究了基于改进电压模型的电励磁同步电动机定子磁链计算方法以及转子励磁控制方式。最后使用Matlab/Simulink环境对所使用的方法进行了仿真验证。     

永磁同步电动机直接转矩控制策略综述

在高性能伺服系统中，使用直接转矩策略的永磁同步电动机控制系统，实现了对电磁转矩的快速和精确控制，为了进一步提高控制系统的性能，最近，一些学者针对永磁同步电动机提出了一系列改进直接转矩控制策略。本文对永磁同步电动机直接转矩控制策略进行了综述，介绍了各种改进的商接转矩控制方法的基本原理和控制系统结构。另外，本文还对永磁同步电动机定子磁链的估计方法进行了综述。最后，讨论了在永磁同步电动机直接转矩控制策略中，需要进一步解决的问题。     

Efficiency Enhancement of Permanent-Magnet Synchronous Motor Drives by Online Loss Minimization Approaches

In this paper, a new loss minimization control algorithm for inverter-fed permanent-magnet synchronous motors (PMSMs), which allows for the reduction of the power losses of the electric drive without penalty on its dynamic performance, is analyzed, experimentally realized, and validated. In particular, after a brief recounting of two loss minimization control strategies, namely, the “search control” and the “loss-model control,” both a new modified dynamic model of the PMSM (which takes into account the iron losses) and an innovative “loss-model” control strategy are presented. Experimental tests on a specific PMSM drive employing the proposed loss minimization algorithm have been performed, aiming to validate the actual implementation. The main results of these tests confirm that the dynamic performance of the drive is maintained, and in small motors enhancement up to 3.5% of the efficiency can be reached in comparison with the PMSM drive equipped with a more traditional control strategy.     

三相单级式光伏并网控制策略仿真

根据单级式光伏并网系统的拓扑结构及工作原理,建立了基于电网电压定向的矢量控制的并网逆变系统.该系统控制部分采用了最大功率跟踪、电压外环、电流内环的控制策略,保证光伏系统最大功率输出,实现并网电流与电网电压同频同相,高功率因素运行.     

基于dSPACE的永磁同步电机矢量控制系统研究

在讨论永磁同步电机转子三种基本结构基础上,建立了永磁同步电动机在旋转坐标系下的数学模型。提出基于转子磁链定向的永磁同步电机转速、电流双闭环矢量控制策略,并在Matlab/Simulink环境下搭建系统模型,进行仿真验证。最后,构造以dSPACE1103为核心的永磁同步电动机实验平台,对一台1.5kW的面贴式永磁同步电动...     

Unified sensorless vector control of synchronous and induction motors

In this paper, a unified theory for sensorless flux estimation and vector control of induction motors and nonsalient permanent-magnet synchronous motors (PMSMs) is developed. It is shown that an estimator and vector controller for one of the motor types can also be applied to the other, with only minor modifications necessary. Two candidate estimators are considered: a variant of the well-known "voltage model" (VM) and a phase-locked-loop-type speed and position estimator. These are applied to both motor types, and evaluated experimentally. For the nonsalient PMSM, an important result is that synchronization can be guaranteed from any initial rotor position.     

基于单霍尔传感器的转子位置检测电路的设计

在永磁同步电机矢量控制系统中,常需要高分辨率的转子位置信号.通过设计一个转子位置检测电路将低分辨率的霍尔信号转换成高分辨率的转子位置信号.详细分析了转子位置检测电路的原理,同时对该位置检测电路的静态预估误差和动态过程进行了分析.该电路用于一台高速永磁同步电机驱动系统中,实现了高速永磁同步电机的正弦波驱动的稳速控制.实验结果验证了该文所设计电路的可行性.     

Automatic flux-weakening control of permanent magnet synchronousmotors using a reduced-order controller

This study presents a novel means of designing a simple and effective position and velocity controller for permanent magnet synchronous motors (PMSM). In contrast to the conventional two-loop control methods with full-state feedback, the proposed controller does not need current information of the motor for feedback purposes. However, under normal operation the steady-state d-axis current can still be controlled to zero to minimize power dissipation. In addition, implementing a simple overmodulation strategy allows the controller to automatically generate a flux-weakening control to expand the range of operating speed when voltage saturation occurs. In addition to not depending on system parameters used by the controller, the automatically generated demagnetizing current is also optimal in the sense of minimum power dissipation that differs from the maximum output torque design or the constant power design of the general flux-weakening control methods. Simulation and experimental results show that the controller can achieve an effective speed and position control with near-minimum power dissipation, even when voltage saturation occurs     

光电跟踪转台的控制模型辨识

针对大功率永磁同步电机驱动的光电跟踪转台,提出了一种基于特征系统实现算法的控制模型辨识方法。首先,根据永磁同步电机的矢量控制原理,对白噪声测试系统进行了系统配置;其次,采用功率谱密度函数的分析方法对系统的输入和输出数据序列进行了分析,得到了系统的频率响应函数;最后,通过特征系统实现算法对系统的马尔可夫参数进行了辨识,获得了光电跟踪转台的控制模型。实验结果表明:采用特征系统实现算法可以精确地辨识出光电跟踪转台的控制模型,该控制模型能够较好地反映系统的动态特性,为控制器算法的设计提供了理论依据,具有较好的实用性。     

Analytic signal space partitioning and symbolic dynamic filtering for degradation monitoring of electric motors

This study presents an application of the recently reported theories of analytic signal space partitioning (ASSP) and symbolic dynamic filtering (SDF) to address degradation monitoring in permanent magnet synchronous motors (PMSM). An (experimentally validated) mathematical model of generic PMSM is chosen to monitor degradation/fault events on a simulation test bed; and the estimated parameter of health condition is observed to vary smoothly and monotonically with degradation in magnetization of the PMSM.     

定位力矩和HALL元件信号误差对永磁同步电机噪声的影响研究

在日常生活中,家用电器常伴有噪声污染.永磁同步电机以其特有的优点被普遍应用于很多领域,也包括家电领域.本文分析了影响永磁同步电机噪声的因素,如定位力矩,霍尔信号的误差以及电枢反应磁场等.仿真和实验的结果证明所作的分析在理论上是正确的,对实际应用很有指导意义.     

低压大电流型永磁同步电动机驱动电路设计

在电动汽车等应用中,低电压和大电流的特点使得永磁同步电动机的驱动电路不同于一般通用驱动器。基于DSP TMS320F2812以及IR2110等核心芯片,在系统整体方案、功率电路、抗电磁干扰以及二次隔离电源等方面需要针对该特点进行了设计。在轴角变换的基础上采用空间矢量SFWM实现电机的控制。同时采用负偏压悬浮驱动等电路结构形式,简化了二次隔离电源的设计