无刷直流电机直接转矩控制策略的仿真研究

针对无刷直流电机传统控制方法存在转矩脉动大、稳定性不好的问题,研究了无刷直流电机的直接转矩控制方法。结合对逆变器中开关管的通断状态以及续流方式的分析,提出一种新的空间零电压矢量选择方法,并将其用于无刷直流电机的直接转矩控制。同时使用Matlab/Simulink建立了系统仿真模型。研究结果表明,所提出的新空间零电压矢量能够满足直接转矩控制的要求,与采用双闭环控制方法相比,采用该控制策略的无刷直流电机转矩脉动更小,对于解决无刷直流电机转矩波动问题具有参考价值。     

一种新型零矢量的二三导通无刷直流电机直接转矩控制系统研究

为了解决无刷直流电机转矩脉动幅值大的问题,提出一种新型零矢量的二三导通无刷直流电机直接转矩控制方法。该方法利用二相、三相交替导通的驱动方式,使用直接转矩控制方法,形成12个扇区,并定义了一种新型零矢量,改进了空间电压矢量选择表,降低了转矩脉动幅值。MATLAB仿真结果表明:当电机空载且以额定转速2 000 r/min运行时,相比于传统零矢量,新型零矢量能使转矩脉动幅值降低约40.94%;当电机负载为4.3 N·m且以500 r/min低速运转时,相比于传统零矢量,新型零矢量能使转矩脉动幅值降低约47.40%;当电机负载为4.3 N·m且以额定转速2 000 r/min高速运行时,新型零矢量使转矩脉动幅值降低约32.32%。不论电机运行于空载还是负载,低速还是高速,新型零矢量均能起到降低转矩脉动幅值的作用。该方法有效降低了电机的运行噪声,使电机运转更加平稳。新型零矢量可以应用于无刷直流电机的各种导通方式,对无刷直流电机应用于高性能场合具有重要意义。     

无刷直流电机换相转矩脉动分析及抑制

为了减小无刷直流电机(BLDCM)的转矩脉动,提出了一种基于电流预测控制的换相电磁转矩脉动抑制方法.分析了换相过程中永磁无刷直流电机关断相电流与开通相电流变化趋势,通过计算得到电磁转矩的解析表达式,将电机运行区分为高速区和低速区,分别得到电磁转矩脉动曲线.基于预测控制理论,将定子电流的预测控制分为预测模型的建立、反馈校正和滚动优化3个步骤,以控制非换相相电流的恒定为目标,实现对换相电磁转矩脉动的抑制.仿真和实验结果表明:采用定子电流预测后,无刷直流电机换相转矩脉动得到了显著抑制.     

基于双电流调节器的无刷直流电机换相转矩脉动抑制

针对无刷直流电机存在的换相转矩脉动问题,以维持非换相电流恒定为目标,提出对电机换相区开通相和关断相的电流变化率分别进行控制的双电流调节器方案.分析了无刷直流电机换相过程,新方案采用PWM-ON调制方式.基于滑模变结构控制设计的主电流调节器,根据非换相电流偏差自动调节趋近速度,削弱了换相转矩脉动.换相区关断相占空比由辅调节器控制,采用模糊控制思想,根据反电势幅值实时确定占空比大小.基于无刷直流电机双闭环控制系统,利用Matlab软件对控制方案进行了仿真试验.结果表明,在电机高、低速换相区,双电流调节器都可正常工作,使非换相电流保持基本恒定,从而有效抑制了电机换相转矩脉动.     

一种抑制无刷直流电机转矩脉动的调制方法

针对无刷直流电机存在较严重的转矩脉动问题,提出在换相区采用三相绕组共同调制方法来减小换相转矩脉动;在导通区,采用滞环比较原理实现对电机转矩、磁链的跟踪控制,从而消除非换相转矩脉动。在电机转矩与输入能量之间建立联系,按照单周期控制思想,使系统能够准确控制输入能量,进而准确控制电机转矩。仿真和实验结果表明,相比于传统的控制方法,采用转矩脉动抑制方法,在换相区和导通区内的电流和电磁转矩波形都更平稳。并且当电机转速变化时,采用传统控制方法得到的电流和电磁转矩会产生波动;而采用脉动抑制方法时,电机转速变化对绕组电流的影响不大,电机能够相对稳定地输出电磁转矩,验证了文中理论分析的正确性和有效性。     

无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

分析了无刷直流电机产生转矩脉动的原因,设计了自抗扰控制器来抑制无刷直流电机的转矩脉动的发生.以控制器本身的状态观测器检测系统的相电流脉动,通过控制器本身的非线性状态反馈控制器对检测电流脉动误差值进行补偿,从而抑制电流的波动.采用双闭环控制抑制转矩脉动的发生.仿真结果表明,设计自抗扰控制器抑制了系统干扰引起的超调量.反馈能够完全地被快递跟踪.设计的控制系统使无刷直流电机的转矩脉动值为9%左右.因此,自抗扰控制系统能够更好地抑制无刷直流电机转矩脉动的产生.     

基于Matlab/Simulink的无刷直流电机控制系统建模与仿真

从无刷直流电机的原理入手,研究了基于脉宽调制PWM波的转速和电流双闭环无刷直流电机控制系统,分析了该系统的各个模块并且用MATLAB/SIMULINK软件建立该控制系统的模型,通过仿真得出无刷直流电机控制系统的电机转矩、转速的响应特性。     

基于Bang-bang控制的无刷直流电机换相转矩波动抑制策略

基于Bang-bang控制提出了一种无刷直流电机换相转矩波动抑制策略.将电机运行过程分为12个工作区间,分析换相区间相电流变化过程,通过引入转矩控制指标,采用Bangbang控制对关断相进行合理地再导通控制,实现换相电压补偿,从而减小换相转矩波动;并在双闭环调速系统下验证了方法有效性,Matlab/Simulink仿真结果表明,该方法能够将转矩跟随误差控制在1%以内,有效降低了换相转矩波动.     

非理想反电势无刷直流电机转矩直接控制方法

为了抑制非理想反电势无刷直流电机的转矩脉动,提出一种转矩直接控制方法。将转矩参考值和反馈值输入到转矩控制器之后经过计算得到所要求的占空比,来控制相应的开关管。该方法采用两相导电方式,并在绕组换相期间考虑了直流电源有限的供电能力。仿真和实验表明,与普通的方波电流控制相比,该控制方法能有效抑制由非理想反电势引起的无刷直流电机的转矩脉动。     

一种高性能的无刷直流电机控制方法

文中分析了现有无刷直流电机直接转矩中扇区划分方法的问题,针对目前所用6扇区划分方法期望的结果和实际所加空间电压矢量达到的结果之间有太大误差的问题,提出基于空间12扇区划分的无刷直流电机直接转矩控制,并且制定出适合12扇区划分的优化开关表.仿真和试验结果表明基于空间12扇区划分的无刷直流电机直接转矩控制能够更有效地减小电机稳态转矩脉动,从而实现无刷直流电机的高性能控制.     

一种用于抑制无刷直流电机电流波动的PWM调制方式

针对无刷直流电机在传统半桥调制方式下电流波动问题,提出一种改进型PWM调制策略.首先,对传统H_OFF-L_PWM调制方式进行了详细的分析.其次,为减小H_OFF-L_PWM调制方式下的电流波动,提出了一种改进型H_OFF-L_PWM调制策略.该调制策略通过对非续流区间非导通相的下桥臂开关管进行PWM斩波控制,使得电机...     

逆变器供电感应电机新型空间矢量PWM控制方法

讨论了电压空间矢量ＰＷＭ控制的几种不同组合方式。分析了每种组合方式下的谐波电流，电机谐波转矩和谐波损耗。给出了比较曲线和实验波形。为不同应用场合下选择不同的空间矢量ＰＷＭ控制方法提供了依据。组合方式３为在逆变器—感应电动机系统中的最优ＰＷＭ控制方式。此方法的优点是器件的开关损耗低，而且在调制系数较高时，电机电流的谐波含量少，由其引起的电机谐波损耗低、转矩脉动小。理论分析和实验结果证实了控制方法的有效性。     

三相电压型PWM整流器的反馈线性化和滑模控制

建立了同步旋转坐标系下的三相电压型脉宽调制(PWM)整流器(VSR)的非线性数学模型,针对有功电流和无功电流强耦合的特点,提出一种基于该坐标系的电压和电流双闭环控制算法,其中电压外环采用滑模控制算法,电流内环采用状态反馈精确线性化控制策略,最后建立了仿真模型并与传统PI控制进行了仿真对比.结果表明,该复合控制方案结合了两者的优点,使VSR既具有良好的鲁棒性,又能实现无功电流和有功电流的解耦控制,系统能保证很高的功率因数,输出电压恒定,能适应负载的扰动和非线性变化,具有很好的静动态性能.     

三相电压型PWM整流器直接功率控制仿真研究

分析了三相PWM整流器的工作原理,介绍了基于定频电压空间矢量调制的直接功率控制方法,建立Matlab/Simulink环境下的仿真模型,对系统进行了仿真分析。仿真结果表明该方法实现了输入电流正弦化,单位功率因数整流,具有良好的动态和稳态性能。     

永磁式BLDCM交流伺服系统转矩脉动最小化

通过研究无刷直流伺服电机的转矩特性，提出用瞬态转矩控制法和重叠换相法消除磁通畸变和换相带来的转矩脉动．同时，把以上分析的原理用于交流伺服系统，以８０９８单片机为主控制单元，配合电流跟踪控制的ＰＷＭ－ＧＴＲ逆变器作为电源以及合理的软件和硬件组成无刷直流机伺服系统，实现了控制系统的全数字化．系统可以运行于速度伺服和位置伺服两种方式．     

基于脉宽调制的软开关等离子扬声器

为实现等离子扬声器低功耗与产品化, 在理论分析基础上, 结合零电压开关(ZVS: Zero Voltage Switch) 和脉宽调制(PWM: Pulse-Width Modulation)两种方案的优点, 提出了一种基于 PWM 脉宽调制的软开关控制方 式。 驱动电路采用 IR2110 芯片增强电路的驱动能力, 开关部分则采用软开关的方式提高了电路的整体效率。 通过对比分析电源输入功率、 开关管发热情况和电弧长度后发现, 该方案在电弧长度为 1. 5 cm 的情况下电源 输出功率为12 W, 两开关管的表面温度分别为50℃和58℃。 实验结果表明, 该方案降低了功耗, 提高了整体 电路的稳定性和安全性, 同时降低了控制开关管的 PWM 波的失真度, 因而具有更优秀的实际应用与产品化 能力。     

电动汽车永磁无刷电机驱动系统的仿真

对逆变器－永磁无刷电机系统的电流平均值控制与滞环追踪控制、逆变器的半桥脉宽调制（半桥ＰＷＭ）与全桥脉宽调制（全桥ＰＷＭ）等不同的控制方式进行了计算机仿真并进行了对比分析，最后给出了样机试验波形。     

直接转矩控制的异步电动机转矩脉动最小化

针对异步电动机直接转矩控制低速转矩脉动大的问题,充分利用模糊控制吸收人的经验思维,以及神经网络对信息的处理具有自组织、自学习的特点,提出一种新的模糊神经网络控制方法.该方法实现了逆变器开关周期的占空比控制,使感应电动机的转矩脉动达到最小.其中,模糊神经网络的训练采用最小二乘法,解决了常规的BP算法容易陷入局部极小的问题.将传统的直接转矩控制方案和模糊神经网络占空比控制方案进行了比较研究,仿真结果校验了模糊神经网络占空比控制方案的有效性.     

A New—style Permanent—magnet Motor with Double—stator Structure

A new-style direct drive motor with double-stator structure is proposed. The structure and principle of the permanent-magnet (PM) brushless motor are discussed. On the basis of numerical calculation, the cogging torque waveforms of the prototype rrmtor when staggering two stators are analyzed. The method that can reduce torque ripple making use of the structure features of this motor is investigated. The results of numerical calculation and experiment indicate that designing motor with this kind of structure is a good seherne for increasing the power density.     

基于双PWM技术的通信基站稳压电源的设计与实现

提出一种新的基于双PWM技术的新型通信基站稳压电源的拓扑结构，并对这种拓扑结构的主电路和工作原理进行了介绍，对其功率流进行了分析.与传统的交流稳压器相比，它具有高效节能、快速调节、三相自动平衡、无碳刷磨损及机械故障等优点，还可以克服由晶闸管构成的交流稳压器存在的环流故障.最后通过实验验证了该方案的可行性.