Hopfield自适应异步电动机的直接转矩控制

传统的异步电动机直接转矩控制方法中,电动机低速稳态运行时的电磁转矩、定子磁链和定子电流脉动大,严重影响了整个电动机直接转矩控制系统的性能.为此,文中基于Hopfield神经网络理论和异步电动机动态数学模型,提出了基于Hopfield神经网络的改进异步电动机直接转矩控制方法,有效地降低了电磁转矩、定子磁链和定子电流的波动,达到了改善调速系统低速性能的目的.在此基础上,文中还进行了理论建模和仿真计算,仿真结果表明该方法具有良好的鲁棒性.     

基于电压源变频器的异步电机定子电阻辨识方法研究

获得准确的电机参数是实现异步电机矢量控制、直接转矩控制、逆解耦控制等高性能控制策略的关键,尤其定子电阻误差对定子磁链观测精度有直接的影响.本文分析了传统基于变频器的异步电机定子电阻参数辨识存在问题,并提出了一种既可以消除电力开关器件通态压降影响又解决高频谐波干扰问题的定子电阻辨识方法.设计了跟踪-微分器从高频干扰电流信号中提取直流电流.搭建了仿真测试平台,测试了多组实验数据,构造数据矩阵,并采用最小二乘法估计待辨识的定子电阻,仿真结果验证了该方法具有很强的抗干扰能力及高的辨识精度.     

基于SVM的永磁同步电机直接转矩控制

参考电压矢量的计算是基于空间矢量调制(space vector modulation, SVM)的永磁同步电机直接转矩控制的核心研究之一. 从电压矢量对电磁转矩的控制作用入手, 分析指出有限的电压矢量是直接转矩控制中转矩和磁链脉动大的根本原因. 设计一种改进的基于空间矢量调制的直接转矩控制系统, 仅仅利用定子磁链角度、转矩偏差和定子磁链偏差计算得到参考电压矢量幅值和角度. 该方案计算简单, 对电机参数不敏感. 仿真和实验结果表明, 该方法结构简单、鲁棒性强, 能够明显改善直接转矩控制性能.     

一种新型永磁同步电机定子磁链观测器

定子磁链估计是直接转矩控制中不可缺少的部分,传统直接转矩控制中通过对反电动势值进行积分估计定子磁链.为了避免纯积分法的缺陷,提出定子磁链估计的改进方法,将扩展卡尔曼滤波引入到直接转矩控制中,利用扩展卡尔曼滤波估计定子磁链,研究了扩展卡尔曼滤波在定子磁链估计中的应用.仿真结果表明所提出的算法克服了传统反电动势积分法的缺陷,不仅能准确估计速度、转子位置和定子磁链,并且对电机参数具有很强的鲁棒性.     

基于超螺旋二阶滑模的PMSM-DTC系统研究

针对传统永磁同步电机直接转矩控制系统(PMSM-DTC)易受参数变化影响及转矩脉动大的问题,提出在系统中采用空间电压矢量调制技术(SVPWM)代替传统的正弦脉宽调制(SPWM),引入控制率为超螺旋算法的二阶滑模变结构,以定子磁链和转矩作为被控对象设计控制器代替传统系统中的PI控制器。仿真结果表明,该策略不仅有效消除了一阶滑模存在的抖振问题,明显减小了系统中定子磁链和转矩脉动,且具有较强的速度跟踪能力,对负载扰动和参数变化等不确定性具有很强的鲁棒性,因此可以很好地应用在电机控制方面。     

基于神经元的异步电机直接转矩控制系统速度辨识

为避开传统的模型参考自适应(MRAS)方法需要求解反馈增益矩阵的问题,在直接转矩控制理论基础上,基于DSVM-DTC系统,在静止两相α-β坐标系下建立异步电机数学模型,推导出定子电流状态方程,并转化为带有5个输入节点、1个输出节点的神经元定子电流自适应辨识可调模型.采用Window-Hoff学习规则,推导出速度辨识公式,把辨识出的速度估计值反馈回可调模型中,在线修改可调模型参数,使其输出的定子电流估计值逼近于实时检测的定子电流,产生自适应性,提高定子电流和电机转速的辨识精度.最后,使用37 kW异步牵引电机参数在Matlab/Simulink软件平台上进行仿真.仿真结果表明:辨识转速能够准确地跟踪实际转速,动态响应性能好,尤其当参数发生突变时,系统具有很好的鲁棒性,并且实现简单.     

感应电机的定子电流控制

针对由电压源型逆变器供电的感应电机，提出了一种适于数字实现的离散化定子电流控制方案，与现有的定子电流控制方案相比它具有以下优点：１）对电机参数及电机运行状态变化鲁棒性好；２）对定子电流参考信号的动、静态跟踪性能好；３）与转子回路的状态变量及参数无关；４）控制算法简单，适合于计算机实现。仿真及实验结果证明了该方案的有效性。该定子电流控制方案的提出为现代高性能感应电机交流调速系统的实现提供了新的手段。     

基于空间矢量脉宽调制的永磁同步电动机直接磁链控制

针对永磁同步电动机电流矢量控制及传统直接转矩控制的缺点,提出了一种基于定子磁链直接控制的速度和转矩控制策略,通过直接控制定子磁链矢量的轨迹来实现磁链和转矩的控制,具有恒定开关频率及转矩和磁链脉动较小等优点,并给出了直接磁链控制应用的必要条件.仿真证明,提出的控制方案适用于恒转矩区和弱磁区的控制,且在较宽的速度运行范围内改善了速度和转矩控制的动态响应,明显优于传统的电流控制方案.     

一种改进的异步电机模型预测直接转矩控制方法

提出一种改进的模型预测直接转矩控制方法,通过磁链和转矩方程设计出一种优化矢量选择器,能够根据转矩和定子磁链的给定值得到给定的电压矢量.该方法只需对给定电压矢量所在扇区的3个电压矢量进行价值函数评估,使得在线优化计算量得到有效降低.针对由控制延时导致的定子电流在参考值附近振荡并增加电流纹波和转矩脉动,采用延时补偿提高了控制系统的性能.通过在模型预测直接转矩控制的价值函数中加入开关切换次数约束,能够在兼顾转矩和磁链偏差的同时进一步降低逆变器开关频率.最后,通过仿真和实验验证了所提出方法的有效性和可行性.     

基于直接转矩控制的永磁同步电机扰动抑制的研究

采用直接转矩控制方法,研究了永磁同步电机的扰动抑制问题.首先,采用改变转矩角控制电磁转矩,进而改变定子磁链以达到控制电机的方法;其次,结合传统PID控制方法设计了速度环反馈的PI调节器模块;然后利用电机转速与转矩的对应关系设计了直接转矩控制,实现了对永磁同步电机的转矩的直接调节.最后,仿真结果表明:基于直接转矩的永磁同步电机控制系统具有较强的鲁棒性和较好的扰动抑制性能.     

基于反步法的永磁同步电机输出反馈控制系统研究

针对永磁同步电机 (PMSM)绕组相电流和转速强耦合特性 ,采用积分反步法讨论了精确的位置跟踪控制问题 .在已知电机模型的精确参数情况下 ,假定只有转子位置可测 .设计了速度和定子电流的非线性观测器 ,提出了输出反馈控制器的设计方法 ,在保证定子电流跟踪参考电流的前提下 ,实现了位置的精确跟踪控制 .通过构造适当的Lyapunov函数 ,证明了所设计的控制系统的全局稳定性 .仿真结果表明 ,用该方法设计的PMSM控制系统滤波跟踪误差迅速以指数规律收敛到零 .     

单片机控制直接转矩系统

通过直接检测交流电动机定子的电流和电压,实现对交流电动机转矩的直接控制－ 以８０Ｃ１９６ＫＣ单片机作为控制处理器,通过软硬件的设计,制成直接转矩控制系统并进行了试验－ 试验表明该系统使电机转速和转矩波动大为减小,响应速度得到提高－ 特别适用于高动态的场合     

模糊控制在感应电动机直接转矩控制中的应用

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,避免了矢量控制存在的一些问题.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转矩误差的大小做不同的决策来优化开关状态选择,从而有效地改善系统的动态和稳态性能.给出了模糊控制器的设计,并通过仿真验证了该设计的有效性,电机启动时定子电流脉动减少,转矩脉动得到改善.     

单片机控制直接转矩系统

通过直接检测交流电动机定子的电流和电压，实现对交流电动机转矩的直接控制，以８０Ｃ１９６ＫＣ单片机作为控制处理器，通过软硬件的设计，制成直接转矩控制系统并进行了试验。试验表明该系统使电机转速和转矩波动大为减小，响应速度得到提高。特别适用于高动态的场合。     

异步电动机定子磁链定向的转矩无差拍控制

异步电动机矢量控制方案是按转子磁链定向,控制性能易受转子参数变化的影响。而直接转矩控制虽定义在定子坐标系下,但由于对转矩没有采用线性调节而是代之以离散的＂砰—砰＂控制,必然会导致转矩脉动。本论文通过PI调节器来构造定子电流的励磁分量,成功避开了转子侧参数,实现对转矩的无差拍控制。     

基于定子磁链的异步电动机软启动仿真研究

提出了一种基于定子磁链的电动机转矩控制的软启动器.该软起动器根据定子磁链估算电动机转矩,并根据所估算的值实现电动机转矩斜坡控制的软起动.在Matlab/Simulink环境下对该软起动进行建模仿真,仿真结果表明基于定子磁链转矩估计的软起动控制方法可行,并且该启动方式能达到了预定的控制效果.     

异步电动机速度辨识中极点配置和参数辨识

深入分析了以定子电流、转子磁链为状态变量的异步电机状态观测器方案,提出一种异步电机状态观测器的极点配置方法,系统给出观测器的设计过程;并给出定子电阻、转子电阻和速度的自适应率.仿真研究和现场实验表明,该方案对电机参数变化的鲁棒性好,磁链观测精度高,收敛速度快.基于该状态观测器方可实现高性能的无速度传感器运行.     

基于定子电阻观测器的永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制研究

传统的永磁同步电动机直接转矩控制系统存在着转矩和磁链脉动大、低速运行时难以精确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题.为解决这些问题,通过定子电阻观测器,利用定子电流与参考定子电流之差来跟踪定子电阻的变化,实现定子电阻的实时估算;用转矩和磁链滑模变结构控制器来替代传统直接转矩控制中的滞环控制器.仿真结果表明,基于定子电阻观测器的永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制系统具有较小的转矩、磁链脉动和快速的动态响应性能.     

车用永磁同步电机偏差解耦控制系统性能研究

针对永磁同步电机转子磁场定向矢量控制中励磁电流分量和转矩电流分量之间的交叉耦合问题基于串联解耦控制理论推导出一种励磁电流分量和转矩电流分量的偏差解耦控制方法,并与传统的反馈解耦控制方法进行了对比分析.仿真和实验结果表明偏差解耦控制方法具有很好的参数鲁棒性,高速下仍然有较好的解耦性能.     

感应电机解耦控制及MATLAB仿真研究

通过分析交流感应电机解耦矢量控制的基本原理,基于转子磁场定向原则,提出一种基于电流控制模型的感应电机解耦控制方案.采用电流控制模型,使得感应电机的定子电流励磁分量iM和转矩分量iT相互独立,进而实现励磁和转矩的解耦控制.通过在MATLAB下的仿真实验,验证了该方法的正确性和优越性.