船舶电力推进DTC系统低速性能的改善研究

针对船舶电力推进传统直接转矩控制(DTC)技术低速性能差的问题,引入模糊控制对定子电阻进行在线辨识。引入空间矢量脉宽调剂技术(SVPWM)来减低转矩与电流的脉动;并且使开关频率得到固定。另外由于船舶推进时易受外界干扰的影响,导致基于固定PI参数的速度调节器不能实时跟踪动态的外界环境干扰,因此引入模糊自适应PID对速度调节器进行动态整定。仿真结果表明引入模糊控制和空间矢量脉宽调剂技术后,低速性能及动态性能得到显著改善。     

一种有效减小转矩脉动的方法

传统直接转矩控制系统存在着低速控制性能差、转矩脉动大等缺点,定子磁链的估算足直接转矩控制系统的一个重要环节,实际的定子磁链估算往往有一定的误差,导致转矩的估算不准确,对直接转矩控制系统的性能也会产生很大的影响;文章提出了一种基于转矩误差的定子磁链补偿器,利用补偿后的定子磁链值重新估算实际的转矩值,有效减小了转矩脉动,大大提高了系统的控制性能.     

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.     

一种改进的DTC策略在SRM上的应用

为了减小开关磁阻电动机转矩脉动,在传统直接转矩控制(DTC)的基础上,对其策略进行了改进,提出了一种改进的DTC的控制策略。通过对开关磁阻电机(SRM)定子绕组电压、电流,以及转子转过的位置角的实时检测,进而得到电机在运行的实时转矩。在MATLAB中构建相关模型,并进行了仿真。仿真结果表明,改进的直接转矩控制方法,使电机获得更好的动静态性能,在很大程度上抑制了SRM的转矩脉动。在控制效果上明显优于常规控制方法,该研究对开关磁阻电机(SRM)调速控制系统的应用有着重要的意义。     

双频逆变器供电的感应电动机电磁转矩脉动控制

针对大功率场合下传统直接转矩控制转矩、磁链脉动大,开关频率不恒定等不足,研究了一种新的由双频逆变器供电空间矢量调制的直接转矩控制方案。在传统直接转矩控制的基础上,理论分析了直接转矩控制中磁链、转矩脉动的影响因素,推导出异步电机空间电压矢量数学模型,运用S-函数实现空间矢量调制。系统基于双频控制理论,采用级联逆变器供电降低系统的开关损耗。双频逆变器高频单元负责改善系统动态性能,低频单元传递主要功率。仿真结果表明:该方案不仅使系统具有较好的动静态性能,而且大幅度减小了电磁转矩、磁链脉动以及开关损耗,提高了的系统效率,适合于大中功率场合。     

级联型多电平逆变器控制方法的仿真研究

级联型多电平逆变器在交流调速领域发挥着十分重要的作用。近年来,针对级联型逆变器提出了多种调制方法和调速策略,并取得了一定的成果。以级联七电平逆变器为研究对象,研究了如何将两电平空间矢量调制技术应用到H桥多电平逆变器的控制中,并给出了仿真分析的过程和具体结果。然后,将其与基于空间矢量调制的直接转矩控制方法相结合,从而解决了传统DTC在级联型多电平逆变器应用中存在的开关状态表难于形成、开关频率不固定等问题。通过MATLAB/SIM-ULINK搭建仿真模型,证明了此方法的可行性和优越性。     

基于高频信号注入的无传感器新型DTC系统

针对传统的直接转矩控制方法中存在的转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,在分析永磁同步电机定子磁链坐标系中电压和磁链方程的基础上,提出了一种新型的基于空间电压矢量调制的直接转矩控制方法,并采用注入高频信号的方法来估计电机的转速和位置。通过Matlab仿真软件建立了该控制方法的仿真模型。仿真结果表明,该控制方法能有效地减小电机的磁链和转矩脉动,高频信号注入法可以准确估计出电机的转速和位置,系统具有良好的动态和静态性能。     

一种结构简化的BLDCM DTC

针对无刷直流电机直接转矩控制(BLDCM DTC)中磁链观测控制困难、转矩估算复杂等问题,提出了一种结构简化的BLDCM DTC方案.建立了无刷直流电机的数学模型;新方案在电机恒转矩区运行时,采用反电势形状函数法简化了电磁转矩的计算,仅根据转矩滞环输出和当前转子磁链所在扇区选择空间电压矢量;并应用于选定无刷直流电机进行了仿真和试验.结果表明该方案可行有效,控制结构简单,保持了直接转矩控制固有的转矩动态响应快的优点,且易于工程实现.     

采用直接转矩控制的矩阵式变换器的仿真

为提高交流调速系统的性能,并且减小对电网的污染,提出了一种将矩阵式变换器与直接转矩控制相结合的组合控制篆略．该策略先将矩阵式变换器等效成整流器和逆变器的组合,然后在逆变侧进行直接转矩控制,在整流侧进行电流空间矢量调制,最后将两侧的策略进行综合,并转化成矩阵式变换器9个开关的控制信号．按这种策略进行控制的矩阵式变换器,既可实现对异步电机进行动态性能优良的直接转矩控制,又可获得良好的输入电流波形以及可调的功率因数．仿真结果表明,文中提出的策略不仅可行,而且系统性能优良．     

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。     

改善直接转矩控制性能的SVPWM方法

针对异步电动机直接转矩控制系统存在转矩和磁链脉动、器件开关频率不定等缺点,提出一种直接转矩空间矢量脉宽调制(SVPWM)预测控制方法。根据转矩和定子磁链的误差,通过驱使误差为零的原则确定参考电压矢量,然后利用SVPWM合成该矢量。由于采样时刻的电压和磁链误差,可在下一个控制周期内得到补偿,因此转矩和磁链的误差始终很小,二者的脉动很小。SVPWM算法保证了逆变器的开关频率恒定。仿真和实验的结果表明,利用这种方法在低于3kHz的恒定开关频率下,可以实现定子磁链近似为圆、异步电机电磁转矩脉动不明显的性能。     

永磁同步电机直接转矩控制系统的改进

介绍了一种恒定开关频率的永磁同步电机直接转矩控制方法,通过定子磁链及幅值给定、定子电流来计算在恒定开关周期内加在电机定子绕组上的电压,采用空间电压矢量调制方法使逆变器的开关器件处于恒定的工作频率.开关频率越高,其控制性能越好.仿真结果验证了方法是有效的.     

四相开关磁阻电机新型控制方案研究

开关磁阻电动机结构简单、运行稳定、制造成本低廉,具有广阔的应用前景.但是,因为它运行时转矩脉动大,抑制了它的发展.一般情况下,很难确定开关磁阻电机精确的数学模型,这导致对开关磁阻电机的分析变得很困难,快速平稳的调速就更加困难.基于以上原因,对开关磁阻电机运用直接转矩控制技术,使电机在有效抑制转矩脉动的同时,实现快速平稳的调速.     

基于十二电压矢量的电力推进PMSM直接转矩控制仿真

针对直接转矩控制的船舶电力推进永磁同步电动机(PMSM)在运行时存在较大转矩脉动问题,采用基于十二电压矢量直接转矩控制方法,对电压矢量和磁链空间扇区进行细分,增强了各电压矢量对转矩控制效果,相对于传统的六电压矢量系统,能有效减小约30%~40%的转矩脉动.通过分析给出具体的开关表,并使用Matlab建立仿真模型,验证了该控制方法对减小转矩脉动的有效性.     

基于模糊神经网络直接转矩控制系统设计

针对传统的直接转矩控制中存在转矩、定子磁链波动大的问题,提出一种结合空间矢量调制的模糊神经网络直接转矩控制方法,该方法运用模糊神经网络来得到期望的任意相位空间电压矢量,再结合空间矢量调制直接对逆变器的开关状态进行控制,以达到减小转矩、定子磁链波动的目的,然后以TMS320F240为控制芯片设计模糊神经网络直接转矩控制系统。通过试验结果该控制方法与传统的直接转矩控制相比磁链和转矩波动明显减少,并且保持了转矩和速度的响应速度。     

基于SVM的永磁同步电机直接转矩控制的仿真研究

依据直接转矩控制的基本原理,针对永磁同步电动机,分析了电压空间矢量调制的直接转矩控制系统。着重分析了电压空间矢量调制的基本原理,对其算法步骤作了详细的剖析,并给出了各步骤的仿真模型。最后在matlab/simulink环境下对整个控制系统进行了建模与仿真,并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明:基于SVM算法的永磁同步电动机直接转矩控制系统的性能得到了改善和提高。     

基于SVM-DTC的电励磁同步电动机控制方法研究

传统的转矩及磁链滞环型直接转矩控制（传统DTC）策略使电机的电磁转矩及定子磁链脉动较大。本文将空间矢量调制型直接转矩控制（SVM-DTC）策略引入电励磁同步电机中。优化的空间矢量组合不仅使转矩和磁链误差得到了精确的补偿,并且能基本维持开关频率恒定。最后在Matlab的Simulink环境下搭建其仿真模型,仿真结果验证了该策略的有效性。     

基于神经元和直接转矩控制技术的高性能交流调速系统研究

针对传统的异步电动机直接转矩控制系统中,电机在低速时存在较大的转矩脉动问题,提出了一种新的解决方法.在传统直接转矩控制系统的基础上,应用神经网络自适应控制能力,采用神经元控制器取代传统PlD(proportion integration differentiation)控制器,并利用Matlab/simulink软件进行仿真.仿真实验结果表明该方法能够有效地解决直接转矩控制系统转矩脉动问题,在低速时系统依然具有较好的动静态性能.     

基于预期SVM-DTC的双馈风力发电系统研究

针对双馈风力发电机的传统直接转矩控制(DTC)会造成转矩和磁链的波形脉动的问题,提出一种基于预期空间电压矢量的双馈风力发电机直接转矩控制,利用矢量控制连续平滑和直接转矩控制快速响应的特性,补偿风速变化引起的扰动,提高系统的动态性能和稳定性。仿真结果表明,对于风速变化,基于预期SVM-DTC的双馈风力发电机在磁链轨迹、转速响应与调节、转矩跟随与脉动抑制以及电压波动等方面的控制性能都优于传统DTC。     

异步电动机六边形磁链直接转矩控制系统研究

六边形定子磁链直接转矩控制利用逆变器产生的运动电压矢量和零电压矢量的实时交替作用,实现电磁转矩的两点式控制,迫使实际转矩跟踪给定值。文章建立了异步电机、逆变器、转速调节器、磁链滞环比较器、转矩滞环比较器等的仿真模型,构成六边形磁链直接转矩控制系统。对加减负载情况下六边形磁链系统的磁链轨迹、电流、电磁转矩、转速等反映电机运行性能的指标进行了仿真分析,仿真结果验证了系统模型的正确性和可行性。