DC-Rail ZVT逆变器中异步电机直接转矩控制研究

逆变器开关频率的高低是影响直接转矩控制性能的重要因素。利用一种控制简单的直流环节零电压过渡(DC—Rail ZVT)软开关逆变电路，可以大大减少开关损耗、提高开关频率，从而考虑将此软开关电路应用于异步电机直接转矩控制系统中。本文给出了软开关逆变器中异步电机直接转矩控制系统的设计思路和原则，并通过仿真试验说明了此软开关逆变器电路在直接转矩控制应用中的可行性。     

基于滑模变结构永磁同步电机的直接转矩控制

采用传统的直接转矩控制策略时,电机电磁转矩和磁链脉动较大,并且逆变器开关频率不恒定.为解决该问题,将滑模变结构控制策略引入永磁同步电机直接转矩控制系统中,应用Matlab/Simulink对其进行仿真研究,并且实现了基于TMS320LF2407滑模变结构永磁同步电机的直接转矩控制,并对控制系统动、静态性能与传统直接转矩控制进行了对比研究.仿真和实验结果表明：与传统直接转矩控制相比较,滑模变结构直接转矩控制系统中定子磁链和电磁转矩脉动大幅度降低,而动态响应速度基本相同,逆变器开关频率恒定.     

基于80C196MC直接转矩控制器的设计

根据异步电动机直接转矩控制的基本原理,利用状态重构的方法观测电机的磁通和转矩,采用比较器环节选择电压矢量,控制逆变器的开关状态.该系统以Intel 180C196MC为核心,设计了方便可靠的交流调速控制系统.     

基于反推算法的六相感应电机SVM-DTC控制方法

针对传统直接转矩控制运行时存在逆变器开关频率不恒定、转矩脉动大的问题,从六相电机空间矢量解耦特点入手,提出了一种转子磁链闭环的六相感应电机反推式空间矢量调制与直接转矩控制(space vector modulation and direct torque control,SVM-DTC)方法.首先,分析和建立了六相电机数学模型,并运用新虚拟电压平衡矢量来确定空间电压矢量脉宽调制(space voltage vector pulse width modulation,SVPWM)方案以便减小电机定子谐波电流;其次,应用反推算法设计转速反推控制器替代传统直接转矩控制中的转速PI控制器,应用转矩反推控制器与磁链反推控制器得到静止坐标系下的定子电压实际分量;最后,在Matlab/Simulink中进行系统的仿真验证.通过仿真与PI控制的改进DTC方法相对比可知,该控制方案下电机具有响应速度快、转矩脉动小、可调参数少和可改善定子电流波形等优点,并使逆变器工作在恒定开关频率下.     

ANN开关矢量选择器及其仿真实现

针对三电平逆变器的异步电机直接转矩控制系统，应用神经网络设计逆变器的开关矢量选择器，采用MATLAB软件的神经网络工具箱NNToolbox实现开关矢量选择器的设计。仿真结果表明：神经网络开关矢量选择器控制的直接转矩系统可以获得更好的控制效果。     

基于TMS320F240 DSP的直接转矩控制系统的设计

直接转矩控制（DTC）是一种高性能的电机控制方法，它根据磁通和转距的要求，直接选择逆变器的开关顺序，使电机在最佳状态下运行。本文作者设计了一套基于TMS320F240 DSP芯片的异步电机直接转距控制系统，介绍了其原理、软硬件结构及工作流程。实验结果证明了设计方案的可行性和系统的优良性能。     

异步电机DTC系统的负载转矩观测与滑模控制

为改善常规直接转矩控制中磁链和转矩脉动大的问题,本文提出了带负载转矩观测器的异步电动机DTC系统的滑模控制方法。内环根据异步电动机在dq坐标系下的数学模型和滑模控制理论,设计了一种基于转矩和磁链误差的滑模控制器;外环选取比例-积分滑模控制器取代PI控制器,利用获得的参考电压矢量,通过SVM技术得到逆变器开关控制信号。利用电压重构获取逆变器输出电压,可以减少系统的硬件成本。为验证所设计的控制系统的性能,使用Matlab/Simulink进行仿真验证。仿真结果表明,基于滑模控制的直接转矩控制策略系统响应更迅速,设计的控制方案鲁棒性强,且明显减弱了转矩和磁链脉动,抗干扰能力更强。该研究在异步电机调速系统中具有很好的控制效果和应用前景。     

永磁同步电机直接转矩控制无传感器运行研究

传统永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制存在电流、磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定等问题，而且速度传感器的存在降低了系统运行的可靠性，增加了系统费用.在PMSM变结构直接转矩控制的基础上，提出了基于瞬时功角检测的速度估算方案，实现PMSM直接转矩控制无传感器运行.实验结果表明，提出的方案能够有效解决带传感器的传统直接转矩控制存在的问题，同时保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的特征和系统鲁棒性强的优点，有效地改善了系统的动、静态运行性能，提高了系统运行的可靠性.     

基于DSP锁相环的电动阀控制

针对石油化工野外生产中广泛使用的直流电动阀设计控制系统.采用光电编码器检测电机的角速度和位移,利用数字信号处理器(DSP)构成数字锁相环(DSPLL),产生控制逻辑,调节PWM开关频率和占空比,改变电动机输入电压和电流,实现电动阀门开闭控制.系统能够根据阀门开闭位置、转速快慢、转矩大小,自动调节转速快慢和电机拖动转矩,确保电机转速、转矩最佳匹配.用ZY8024-200电机进行试验,结果证明控制系统响应速度快,精度高,系统谐波和文波幅度小;在转矩不断变化时,自动适应转矩变化,实现了直流电机保护功能.基于DSP锁相环的电动阀控制方案,特别适合于石油化工生产中野外直流供电的电动阀控制.     

谐振极软开关变频器矢量控制的研究

逆变器开关频率的高低是影响交流电机调速系统精度的重要因素，而软开关技术则是提高开关频率、解决开关损耗问题最好的方法．本文提出了一种谐振极零电压过渡软开关逆变器基于转子磁通定向矢量控制系统的新方案，给出了详细的设计思路和原则．通过仿真试验了此软开关技术逆变器在矢量控制技术应用中的可行性．     

容错型牵引电机驱动系统的间接定子量控制

针对基于三相四开关容错逆变器的电力牵引传动系统,提出牵引电机的间接定子量控制方案.采用间接定子量算法生成参考电压矢量,以固定逆变器开关频率和减小电磁转矩脉动;通过含有饱和限幅环节的改进型磁链观测器抑制定子磁链的积分漂移.针对三相四开关空间电压矢量的特殊性,给出了容错逆变器SVPWM调制算法;考虑到容错逆变器直流侧电容中点电压不平衡的问题,建立了中点电压补偿模型,提出了一种基于PID调节器的补偿方案.通过MATLAB/Simulink仿真实验证明了所设计的基于三相四开关容错逆变器的牵引电机间接定子量控制方案的可行性和有效性.     

异步电动机的单片微机直接转矩控制系统

阐述了单片微机实现交流电机调速直接转矩控制D、S、C系统的原理及磁链、转矩控制规律,建立了D、S、C系统的异步电机在A、B、C三相坐标系及二相坐标系α、β、0系中的数学模型以及利用单片微机实现磁链、转矩双环控制的硬件、软件结构。在软件设计中,采用简单的逻辑运算,使逆变器的开关频率及开关损耗降至最低。同时提高系统运行的可靠性,对系统的保护采取了有效的措施。这种系统是目前出现的各种交流调速方法中最为简单、控制灵活方便的高动态变频调速系统。     

基于三电平的直接转矩控制方案

对交流异步电机采用三电平逆变器与直接转矩控制相结合的方案,在保证直接转矩控制精度的同时,针对基于二极管箝位式的三电平结构的方案,采用直接转矩控制算法设计一种采用基于12矢量的相对简单的直接转矩三电平控制方案.仿真结果表明它具有控制简单、响应速度快、转矩控制精度高等特点.该控制方案应用于中高压电机调速系统中具有良好的节能效果.     

开关磁阻电机的滑模变结构控制研究

基于开关磁阻电机存在转矩脉动且电机数学模型不精确问题,利用滑模变结构控制的快速性和完全自适应性,设计了一种滑模变结构控制的开关磁阻电机驱动系统,通过仿真实验证明,这种系统可有效降低转矩脉动.     

应用滑模控制的四开关逆变器PMSM系统FCS-MPC策略

为了提高三相四开关逆变器永磁同步电机(PMSM)控制系统的性能,采用滑模控制方法,提出一种有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略,并设计可以无抖振、单调收敛的滑模转速调节器.所设计的控制系统能够保证PMSM系统可靠稳定地运行,可抑制PMSM的电磁转矩脉动,改善三相定子电流波形效果,具备良好的转速跟随性能.仿真结果表明,与常规FCS-MPC方法相比,滑模转速调节器可以使电机加载时的转速跌落更小,并且转速能够更快恢复至参考值.所提出的FCS-MPC策略可以明显减小PMSM转矩脉动,降低三相定子电流总谐波失真(THD)值.当系统参数发生变化时,PMSM系统仍可平稳运行,三相定子电流能够保持良好的平衡性.     

12/8极开关磁阻电机直接转矩控制系统建模与仿真

针对限制开关磁阻电机(SRM)发展和推广的转矩脉动问题,提出将直接转矩控制(DTC)策略用于开关磁阻电机,给出了DTC在SRM上的具体实现方法。因MATLAB中没有12/8极SRM的本体模型,所以根据有限元计算结果,结合转矩计算式和查表法在MATLAB中建立12/8极SRM非线性本体模型,在此基础上建立直接转矩控制系统整体仿真模型。仿真结果表明,建立的非线性电机本体模型和控制系统模型合理有效,采用的DTC策略转矩脉动抑制效果明显,系统的动静态性能有所提高,验证了方案的有效性。     

开关磁阻电机自抗扰控制研究

开关磁阻电机具有很多优良的特性,但存在较大的转矩脉动。以开关磁阻电机的数学模型和自抗扰控制理论为基础,设计了开关磁阻电机自抗扰控制系统,并采用Matlab对系统进行了仿真。仿真结果表明,该自抗扰控制方案对系统参数变化具有很强的鲁棒性,可以有效地抑制开关磁阻电机的转矩脉动。     

基于BLDCM驱动故障容错切换后的转矩脉动抑制

为了抑制无刷直流电机驱动故障容错切换后的转矩脉动,在传统容错状态工作特性的基础上,提出了一种准Z源网络三相四开关逆变器的容错方法.通过故障相的诊断分析,设计了基于准Z源网络三相四开关逆变器的容错拓扑结构.利用MATLAB模拟故障容错状态,并建立了模拟遁甲钻井系统中无刷直流电机的控制系统实验平台进行实验验证.实验结果与仿真结果具有一致性,验证了准Z源网络三相四开关逆变器的容错方法在抑制转矩脉动,减小电机抖动和噪声上的可行性和有效性.     

基于无速度传感器的并联双感应电机矢量控制仿真研究

对基于无速度传感器控制技术的单逆变器并联双感应电机矢量控制系统进行了仿真研究,由于自适应伪降阶观测器的极点不依赖于感应电机的转速,将其应用到磁链观测中,有利于提高转速和转矩的响应速度;给出了单逆变器控制并联双感应电机的直接转子磁场定向的矢量控制方案,并推导出旋转坐标系下励磁电流分量和转矩电流分量,构建其仿真模型,并对电机参数和负载不平衡情况进行了仿真分析.仿真结果表明在电机参数和负载不平衡情况下,系统具有良好的动、稳态性能.     

异步电机的直接转矩控制仿真

采用空间矢量建立异步电机数学模型,利用Matlab中的Simulink库搭建了完整的仿真系统,并对仿真系统中的异步电机模块、逆变器模块和控制模块的搭建做了详细的描述。控制模块基于定子坐标系计算出转矩和定子磁链,根据转矩值和定子磁链值再发出控制开关量,以获得转矩的高动态性能。直接转矩控制与矢量控制相比,省去了复杂的坐标变换,克服了对电机转子参数的依赖性,具有转矩响应快的优点。仿真结果表明,直接转矩控制在异步电机中高速工况下具有良好的控制效果。