我国直接转矩控制技术低速性能研究综述

本文综述了我国近年来直接转矩控制技术低速性能的主要研究成果和发展现状,分析了低速转矩脉动的原因,针对直接转矩控制技术低速性能改善的几种典型方法进行较祥细的分析和讨论,并对直接转矩控制技术低速性能的研究方向进行了展望。     

永磁同步电机直接转矩控制系统低速性能研究

影响直接转矩控制系统发展的主要原因之一是其低速性能差。本文针对永磁同步电机自身结构的特点,分析了永磁同步电机直接转矩控制系统在低速时产生转矩和转速脉动的原因,并给出了硬件方案的原理图和主程序流程图。     

异步电机间接转矩控制

针对直接转矩控制在应用中存在低速转矩脉动的缺点,本文引入了间接转矩控制的方案,阐述了基本原理,并对间接转矩控制进行了进一步的讨论。研究表明,此法结构简单,能够获得较好的控制效果。     

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。     

基于最大转矩控制的异步电机直接转矩弱磁控制方法

提出一种基于最大转矩控制的弱磁控制方法,用于异步电机直接转矩控制的弱磁运行,其基本思想是在弱磁阶段采用六边形磁链轨迹,使磁链给定值跟随转矩变化磁链自发削弱,转矩给定值限幅.该方法不需要精确的异步电机运行参数,能实现弱磁运行方式进入和退出的平滑过渡.在整个运行过程中将定子磁链给定值限制在设定区间,在不同的速度区段修改定子磁链给定值,不需要复杂计算.仿真结果表明:异步电机直接转矩控制系统在弱磁升速和降速过程中的运行性能得到改善;在弱磁运行到同一速度时,弱磁升速或降速过程中输出转矩小和过渡时间长的问题得到有效解决,六边形磁链和圆形磁链之间能够平滑过渡.     

异步电机的直接转矩控制及其数字仿真

本文根据直接转矩控制的原理构造了一种直接转矩控制系统,该系统在动态和稳态时采用不同的控制策略,使转矩、转速的快速性和控制精度得到满足。仿真结果证明了该方法的有效性。     

异步电动机直接转矩控制低速运行的仿真研究

介绍了异步电动机直接转矩控制系统的基本结构和原理，在此基础上分析了低速运行时的圆形磁链控制方法，采用异步电动机α—β坐标系下的数学模型，按照磁链的圆形控制方法，基于MATIAB6．5／Sirnulink5．0构建了仿真模型，给出了仿真结果及分析．仿真结果验证了该模型的正确性和该控制方法的有效性．     

异步电机直接转矩控制的建模及其仿真

根据直接转矩控制的原理,经过数学建模,构造了一种直接转矩控制系统,该系统通过采用一些控制手段,使转矩、转速的快速性和控制精度得到满足.仿真结果证明了该方法的有效性.     

异步电机直接转矩控制系统起动方法的研究

为了改善基于直接转矩控制的异步电机起动性能,研究了异步电机直接转矩控制系统的起动过程,提出了磁链优先和斜坡函数两种起动方法,阐述了它们的原理并将二者与文献中提到的串行起动进行了实验对比.实验结果表明,磁链优先法不仅可以改善系统的起动性能还能减小稳态时的磁链脉动,斜坡函数法还可以用在调速、正反转、停车等场合.     

一种提高异步电动机转矩性能的直接转矩控制方法

针对传统异步电动机直接转矩控制方法中存在的磁链控制不对称和转矩脉动较大的问题,提出了一种优化的异步电动机直接转矩控制方法。该方法通过重新划分电压矢量对定子磁链和电磁转矩作用的影响范围,改进了电压矢量选择表,使转矩和磁链变化时能正确选择所需电压矢量,以减小转矩脉动,从而避免了传统直接转矩控制方法在选取电压矢量时,忽略转矩增加的必要条件和磁链变化的临界条件的问题;通过求解转矩脉动公式,推导出最佳转矩误差值,提出了转矩脉动全局最小条件下的占空比计算方法,进一步优化了转矩性能,并给出了定子磁链和电磁转矩的控制推导公式。仿真及实验结果表明,所提方法比传统直接转矩控制策略的系统动态响应速度提高了约30%,同时转矩及电流脉动减小,磁链控制更接近圆形轨迹,具有工程实用价值。     

五相感应电机无速度传感器DTC研究

五相感应电机直接转矩控制系统中电压矢量选取与优化相比三相电机具有更大的灵活性和复杂性,为有效对其进行调速控制,详细分析了五相感应电机直接转矩控制中空间电压矢量,提出了一套无速度传感器调速控制方案.在控制系统中,对定子电阻进行了在线辨识,以提高磁通观测精度,然后以定子电流定向,推导出一套速度辨识算法,该算法具有较高的速度估计精度并且易于实施.最后的仿真试验结果表明,提出的控制方案在理论上和实际上是可行的.图8,表2,参10.     

低速段异步电动机直接磁场定向控制

为了改善交流异步电动机无速度传感器控制系统低速运行时转速脉动的问题,采用直接磁场定向控制算法.该算法利用电流模型磁链观测器与反电势积分模型相结合的方法对电动机转子磁链的幅值和相位进行检测,并通过电流模型对转子转速进行辨识构成速度反馈回路.仿真结果表明,所采用的异步电动机直接磁场定向控制可以提高电动机的动态响应速度,使电动机有较好的参数不敏感性,能够在低速运行时取得较好的动静态性能.电流模型与反电势积分模型相结合的磁链观测方法,能够使交流异步电动机无速度传感器控制系统在高速及低速运行时都具有良好的动静态性能,增加了电动机的有效调速范围.     

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.     

一种改进的模糊异步电机直接转矩控制的研究

针对传统的直接转矩控制（DTC）产生转矩脉动的问题,在传统直接转矩控制的基础上,引入了模糊逻辑,细分电压矢量的思想,提出了一种低速模糊模型的直接转矩控制．该模型把磁链相位角、磁链误差和转矩误差作为模糊变量,并对其进行模糊分级,以此来优化电压空间矢量的选择,同时以模糊速度调节器取代传统的PID调节器．实验结果表明该方法不仅能够提高转矩响应速度,而且能够有效地解决转矩脉动问题,在低速度范围内具有较好的动静态性能．     

基于DSP异步机直接转矩控制系统的设计

介绍了异步电动机直接转矩控制系统的基本原理，阐述了基于TSM320F240DSP为核心的控制系统的设计方案和软硬件的设计方法，实践表明，该系统具有良好的性能。     

新型速度自适应磁链观测器在直接转矩控制中的应用

将一种全阶磁链闭环观测器应用于直接转矩控制系统中,取代了传统的纯积分器,经过仿直分析得知8该磁链观测器对定子磁链的观测精度高,对于电机参数的鲁棒性较好,在电机低速运行时仍能实现对定子磁链准确的规则。在此基础上根据Popov超稳定性理论,成功地设计出2种电机转速的自适应辨识方案,并进行了对比仿真和实验研究,结果表明第1种自适应方案的收敛速度快,动态性能更好,但是2种方案的稳态性能差别不大。本系统以1.1kW异步机为控制对象,并采用数字信号处理器DSP（TMS320C32）进行了数字化实现。     

感应电动机直接转矩控制系统的模型参考自适应辨识

针对直接转矩控制的感应电动机调速系统，由于电机参数变化引起的低速特性不稳定问题，采用模型参考自适应辨识的方法，推导了一种基于感应电动机直接转矩控制系统的定子磁链自适应辨识方法。根据磁链的辨识值计算出电磁转矩；并讨论了感应电动机部分参数变化时引起磁链变化导致的转速动态变化；最后给出了在MATLAT／SIMULINK环境下的仿真结果。证明所提出方案可以较好地解决直接转矩控制的调速系统在低速范围内的静差问题。     

异步电机直接转矩控制系统中定子磁链的观测方法

介绍了几种异步电机直接转矩控制系统中定子磁链的观测方法,并讨论了各自的实质及其优缺点,以及今后研究定子磁链的观测方法的实际意义。     

异步电动机直接转矩控制系统的仿真研究

针对异步电机交流调速的特点,利用闭环磁链观测器作为定子磁链观测装置,并应用MATLAB/Sim-ulink作为仿真工具,构建出异步电动机直接转矩控制系统的仿真模型.仿真结果证明了该方法的合理性、有效性.     

矿井提升机同步电动机直接转矩控制系统

目前大容量矿井提升机多采用同步电机拖动。分析了基于交-直-交变频调速系统的它励式同步电动机的直接转矩控制系统的理论;给出适用于四象限运行的开关状态表,以及功率因数为1时的励磁电流控制方法;建立了系统仿真模型。对一个提升周期进行了仿真。仿真结果表明在稳态时功率因数接近于1(0.99),验证了给出的励磁电流的控制方法、四象限开关表的正确性。