同步磁阻电机直接转矩稳定控制研究

传统同步磁阻电机控制方法需解耦控制,实现过程复杂,且在低速范围内无法保证电机的稳定性。为此,针对低速范围环境,提出一种新的同步磁阻电机直接转矩稳定控制方法。建立同步磁阻电机数学模型和转子的机械运动方程。对电机端电压与电流进行测量,采用坐标变换,将其转换至两相静止坐标系,求出定子磁链、电磁转矩以及转速。将得到的定子磁链与转矩和既定值相比,通过查表确定适宜的电压空间矢量,完成同步磁阻电机直接转矩稳定控制。在低速范围内将扇区分成正负两个对等部分,施加不同电压矢量,从而获取新的电压矢量选择表,保证控制稳定性。实验结果表明,所提方法能够优化低速范围内电流畸变与平均转矩脉动大的弊端;在加速与转速突变状态下,可快速平稳地变化;磁链幅值与转矩值稳定。     

磁阻转矩与磁阻电机

电磁转矩按其产生的方式可分为动圈转矩和磁阻转矩两大类别,其数值可根据能量守恒定律用任选位移法计算.本文对磁阻转矩和磁阻转矩电机运行中的基本能量过程进行原理分析,提出磁阻转矩的正确的计算式,并证明磁阻转矩的数值与磁场储能在任选位移方向上的变化率无关.文中还证明了磁阻电机是恒功率电机,因此,低速磁阻电机能够获得较高的利用系数.     

基于复合神经网络的感应电机直接转矩控制

提出了一种基于复合神经网络的直接转矩控制器算法,分别对该神经网络控制器各组成部分的结构进行了设计.网络采用固定值和离线训练2种策略获取网络参数,训练样本数少,训练时间短.采用复合网络结构使得直接转矩控制器的数字实现变得容易,充分利用网络的并行处理特性,使得计算时间缩短,响应速度变快.在Matlab/Simulink中结合神经网络工具箱建立了其仿真模型,仿真结果证明了设计的控制器具有可行性、有效性.     

基于转矩矢量控制的开关磁阻电机汽车驱动系统

提出了一种基于瞬时电流控制的抑制开关磁阻电机转矩脉动的微步控制策略.设计了以TMS320LF2407为主控制器的电动汽车用开关磁阻电机数字化驱动系统,给出了系统的硬件电路和软件框图.采用转矩矢量控制策略.有效地抑制了转矩脉动.仿真实验结果表明,本系统具有良好的动态和静态特性,可有效地抑制转矩脉动,满足电动车控制需要.     

开关磁阻电动机直接转矩控制特性分析

为了减小开关磁阻电动机转矩脉动采用直接转矩控制方法来控制电动机运行;对开关磁阻电动机的工作原理、直接转矩控制方法转矩控制中磁链的分区依据做了介绍,在MATLAB中构建了相关模型.仿真结果证明直接转矩控制方法明显优于常规控制方法.     

船舶电力推进中开关磁阻电机直接转矩控制策略

采用基于电压矢量的直接转矩控制策略对转矩进行控制,电压矢量控制器采用Bang-Bang滞环控制,磁链观测器采用在线估算同时提高定子电压、电流测量的精度以提高磁链精度,转矩观测器采用自适应神经网络的智能辨识方法获得瞬时转矩.仿真和实验结果表明,直接转矩控制策略在保证电机可靠运行的前提下,实现了转矩在一定范围内的恒定,一定程度上有效抑制了转矩脉动.     

基于小增益定理的同步磁阻电机混沌控制

同步磁阻电机(SRM)在某些条件下会出现混沌运动,严重影响电机系统的动态性能和稳定运行,因此如何控制处于混沌运动时的同步磁阻电机是一个非常重要的问题。利用分岔图分析同步磁阻电机通向混沌的途径,揭示同步磁阻电机混沌吸引子的分形结构,同时分析了同步磁阻电机系统平衡点的局部稳定性,然后基于输入输出的状态稳定系统的小增益定理设计了简单反馈控制器,实现了对同步磁阻电机5个平衡点的镇定控制。     

基于反馈线性化法的同步磁阻电机跟踪控制

抑制同步磁阻电机的混沌而保持其稳定性是一个值得研究的重要问题。本文针对同步磁阻电机的混沌特性进行数值研究,利用李雅普诺夫指数分析同步磁阻电机不同的运动状态;并结合微分几何中的局部反馈线性化理论以及滑模控制理论设计了控制器。结果表明,给予输入输出反馈线性化的滑模控制方法能够实现对精确同步磁阻电机和不确定同步磁阻电机的输出信号的有效跟踪。     

一种感应电机直接转矩控制

根据感应电机直接转矩控制的特点,对低速下磁链观测误差产生的原因进行了分析,给出了一种磁链观测的改进方法--低通滤波器补偿法.这种方法在采用低通滤波器代替纯积分环节的基础上,根据定子磁链的实际值与估计值之间的关系,推导出估计磁链的补偿公式,给出了原理框图,并对观测结果进行了仿真比较.仿真结果表明,采用低通滤波器补偿法,直接转矩控制系统的低速性能有十分明显的提高,证实了该方法的有效性.     

基于前馈补偿器的无轴承同步磁阻电机解耦控制

建立了无轴承同步磁阻电机径向悬浮力及转矩部分的数学模型,其电磁转矩和径向悬浮力之间以及径向悬浮力自身在两轴方向上存在相互耦合.针对无轴承同步磁阻电机的强耦合、非线性特性,采用磁场定向控制难以直接进行解耦控制,采用基于前馈补偿器的解耦控制策略,成功解除了上述变量间的耦合关系.采用前馈补偿解耦得到的控制系统结构简单,实现方便.仿真研究表明,该解耦方法可实现无轴承同步磁阻电机稳定悬浮运行,能实现上述变量间的完全动态解耦,同时电机具有较好的转矩和调速性能.     

永磁电机磁阻转矩的抑制方法

介绍了定子齿面加辅助凹槽和转子磁极分段移位两种抑制磁阻转矩的方法。利用傅里叶分解及能量虚位移法，推导了磁阻转矩的计算公式。从谐波分析的角度，对齿面加辅助凹槽和转了磁极分段移位的原理及其对磁阻转矩波形的影响进行了深入分析，指出齿面所加凹槽数应使6q为奇数，凹槽结构和磁极边缘削角可影响磁阻转矩的波形，采用转子磁极分段移位可有效减小磁阻转矩的基波分量。通过二维有限元计算，证明该结论是正确的。     

基于SVPWM的感应电机直接转矩控制方法的研究

针对传统直接转矩控制开关频率不恒定及低速时的转矩脉动大的缺点,采用了基于SVPWM的直接转矩控制方法.根据转矩和定子磁链的误差确定应该施加的参考电压矢量,然后利用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的方法合成该矢量.仿真和实验结果表明,基于SVPWM的直接转矩控制(SVPWM-DTC)能够有效减小转矩脉动,改善磁链和电流波形.     

基于逆系统解耦永磁同步电动机直接转矩控制

基于PMSM定子静止坐标系中的非线性数学模型,以电磁转矩和定子磁链幅值为目标控制变量,针对DTC-PMSM提出一种逆系统解耦控制策略,并讨论不同类型同步电动机可逆条件.该控制策略借助逆系统理论,将复杂的静止坐标系中DTC-PMSM非线性系统解耦成独立的一阶线性转矩子系统和一阶线性定子磁链子系统;采用PI控制器实现转矩和定子磁链双闭环控制,以达到转矩和磁链的动态解耦.实验结果表明,新型PMSM-DTC系统具有良好的动静态性能.     

分数阶同步磁阻电机的混沌与控制

利用分数阶Caputo微分及其理论,讨论了分数阶同步磁阻电机的混沌及其控制问题.首先利用分岔图、最大Lyapunov指数以及相图和时序图,分析了分数阶同步磁阻电机的混沌特性,研究了阶次对混沌行为的影响,得出同量分数阶系统出现混沌运动的最低阶次约为2.94.其次基于分数阶系统的稳定性理论,构造Lyapunov函数,设计合理的控制器,使其达到全局渐进稳定.最后通过数值仿真验证了该方法的有效性.     

分数阶混沌同步磁阻电机的滑模控制

利用数值方法,计算了分数阶同步磁阻电机系统的最大李雅普诺夫指数,并对其状态值时间序列进行0-1测试,得出其出现混沌运动的最小阶数约为2.01,表明该系统在特定阶数和参数情况下会出现混沌振荡,进而严重影响电机动态性能和稳定性.通过考察控制系统的频率特征,基于无穷状态方法和滑模控制理论设计合理的控制器,借助李雅普诺夫方法,...     

特种电机无传感器直接转矩控制研究

高速电机在超高精密加工和高性能机械中的应用越来越广。本文针对高速永磁电机,建立了高速电机的无传感器直接转矩控制仿真模型,应用MATLAB软件对高速永磁电机无传感器直接转矩控制系统进行了仿真。仿真结果表明了无传感器直接转矩控制能够实现高速电机圆形磁链轨迹和六边形磁链轨迹的自动切换,为高速电机控制系统应用化实现提供了依据。     

车用内置式永磁电机直接转矩最大转矩比电流控制

内置式永磁同步电机因其高效率,高转矩密度等优点,适用于纯电动汽车的驱动。文章首先介绍了内置式永磁同步电机三相静止坐标系、两相静止坐标系及两相旋转坐标系下的数学模型。着重归纳总结了永磁同步电机直接转矩控制技术近年的进展,对比分析了几种直接转矩控制优化策略的特点。最后,基于最大转矩比电流算法建立了内置式永磁同步电机直接转矩控制的Simulink仿真,分析了传统直接转矩控制中转矩脉动的产生原因,探讨了永磁同步电机直接转矩控制未来发展方向及在纯电动汽车中的应用。     

超高速永磁同步电动机直接转矩控制研究

在超高速永磁同步电动机运行场合,传感器安装困难、成本高、可靠性差,采用无速度传感器势在必行,本文通过仿真分析了两种适合直接转矩控制的速度观测方法,仿真表明基于转子矢量角度的速度观测方法具有很好的精度,观测的速度作为反馈时,可以稳定的起动电机,消除了由于滤波器导致的延迟,非常适合实际的应用。     

基于电流斜率的开关磁阻电机转矩脉动研究

针对开关磁阻电机中低速运行时存在转矩脉动较大的问题,提出了一种固定开关频率的电流预测控制策略,以提高电流动态跟踪能力,实现电机恒转速控制.根据电磁关系估算当前控制周期内绕组施加正压、负压和零压时电流斜率,预测当前周期电压占空比,实现对绕组电流的精确控制.仿真与实验结果验证该电流预测控制策略的可行性,表明该方法具有较快的动态响应性能,在低速情况下能很好跟踪参考电流,较好地抑制了电机的转矩脉动和电磁噪声.     

采用模糊控制器的感应电机直接转矩控制

提出了一种采用模糊控制器的异步电机直接转矩控制系统,应用模糊逻辑来确定逆变器的开关状态,把磁链位置、磁链误差和转矩误差作为模糊变量,模糊控制器基于一套模糊规则来选择开关状态,从而有效地提高系统在启动和转矩指令突变时的响应速度。