基于五电平的SRM转矩脉动抑制方法的仿真分析

介绍了五电平拓扑下的直接瞬时转矩控制原理,在此基础上,建立基于五电平的开关磁阻电机直接瞬时转矩滞环控制策略Matlab/Simulink仿真模型,重点介绍转矩滞环控制器、开关表的制作与模型建立。仿真结果表明,和直接转矩控制、三电平拓扑下的转矩滞环控制相比,五电平转矩滞环控制策略有效地抑制了电机转矩脉动。     

开关磁阻电机高性能间接瞬时转矩控制

针对开关磁阻电机(switched reluctance motor, SRM)在运行过程中存在明显转矩脉动的问题,提出一种基于自适应PI算法的高性能间接瞬时转矩控制方法。通过PI型迭代学习控制算法实现相转矩指令到相电流指令的精确映射,PI型迭代学习控制算法的学习能力可消除传统线性转矩逆模型的求解误差。利用开关磁阻电机中增量电感的特点设计了自适应PI电流环,可自动调整电流控制器的增益,消除电感在不同位置对电流环跟踪控制的影响,进而可有效抑制开关磁阻电机的转矩脉动。对三相12/8极开关磁阻电机调速系统进行了仿真分析,仿真结果验证了所提高性能间接瞬时转矩控制策略的有效性。     

转矩脉动的BLDCM系统仿真

针对无刷直流电机电流换向引起的转矩脉动问题,为了提高系统动态性能,根据电流滞环减小非换向电流的原理,提出了采用环宽可调的电流滞环控制器来减小转矩脉动,建立带电流滞环控制器的永磁无刷直流电动机控制模型.仿真实验得出,采用电流滞环模型换向后转矩脉动为37.5%.换向前后转矩脉动的变化率为85.6%;面采用PI控制器模型换向后转矩脉动为85%,转矩脉动的变化率为97%.表明采用合适环宽的电流滞环可减小转矩脉动和脉动变化率.     

无刷直流伺服电机换向最优控制

为改善无刷直流伺服电机的换向转矩性能,本文利用逆变器电压控制矢量优化调制的思 想,提出了基于非换向相电流的恒频采样PWM控制的最优换向方案,该方案能有效地抑制换 向转矩脉动,缩短换向时间.实验结果表明,上述方案是可行的.     

模糊自抗扰控制在永磁同步电机调速系统的应用

针对直接转矩调速系统中PID控制器参数鲁棒性差,调速过程中磁链和转矩脉动大的问题,设计了一种基于模糊的改进自抗扰转速控制器;自抗扰策略代替传统的PID控制方法,模糊规则对自抗扰控制算法进行简化,减少待整定参数;与传统的PID控制方法相比,模糊自抗扰控制能提高调速系统的误差估计补偿和抗干扰能力;对比仿真结果,模糊自抗扰控制响应速度快,明显降低了系统在调速过程中的磁链和转矩脉动,表明模糊自抗扰控制具有良好的控制性能,验证了该方法的有效性。     

基于RBF神经网络监督的电动机直接转矩控制系统设计

针对矿井输送机在低速运行时电动机转矩脉动较大的问题,在传统电动机直接转矩控制系统的基础上,采用RBF神经网络监督控制器代替PID控制器。仿真结果表明,基于RBF神经网络监督的电动机直接转矩控制系统能有效改善磁链波形,降低电动机转矩脉动。     

模糊滑模控制和负载转矩补偿的异步电动机直接转矩控制

针对异步电动机(IM)转矩脉动以及抗干扰能力差的问题,设计了基于模糊滑模控制(FSMC)与负载转矩补偿的新型直接转矩控制(DTC),取代传统PID速度调节器的是一种滑模控制器.为解决滑模控制器中负载转矩脉动的问题,用模糊逻辑控制器取代了传统滑模控制律中的不连续部分,可以明显降低异步电动机在低速运转时的转矩脉动.提出了一种负载转矩观测器来估计未知的负载转矩.负载转矩观测器用来估计负载转矩扰动,估计作为速度环的前馈补偿.仿真结果表明:在低速负载转矩扰动时,该设计具有更好的动态响应和速度性能、更高鲁棒性和更强的抗干扰能力.     

开关磁阻电机的改进型DITC转矩脉动抑制研究

通过对开关磁阻电机转矩输出特性的研究,提出一种电流斩波控制与瞬时直接转矩控制相结合的改进型SRM转矩脉动抑制算法。采用CCC可设定SRM最大相电流值并增大换相重叠角,减缓转矩下降速度,简化转矩分配算法。本文搭建了SRM的 Matlab/Simulink改进型DITC转矩脉动抑制仿真平台。结果表明在简化换相重叠角转矩给定算法的同时可使SRM在安全允许范围内达到最佳转矩脉动抑制效果,具有实际应用价值。     

线性-滑模变结构的IPMSM直接转矩控制研究

为了提高内置式永磁同步电机(IPMSM)直接转矩控制系统的动态品质及鲁棒性,使系统在暂态、稳态过程中具有更优良的特性,提出了将直接转矩控制与线性-滑模变结构控制相结合的策略,分别采用转矩、磁链线性(PI)-滑模控制器取代了传统直接转矩控制中的滞环或PI控制器,该控制器分别根据转矩、磁链给定量与反馈量的误差动态调节平衡增益,使其实现线性控制与滑模开关控制的平衡关系,满足系统的控制需求。理论分析及实验结果表明,这种控制策略可极大地减小了磁链及转矩脉动,增大了调速范围,同时仍保持直接转矩控制固有的转矩快速响应特征,在负载恒定或突变条件下系统具有快速跟踪、鲁棒性强的优点,有效改善了系统的动、静态运行性能。     

一种新的直接转矩控制转矩脉动抑制方法

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous,PMSM)直接转矩控制(direct torque control,DTC)系统中存在定子磁链和电磁转矩脉动较大的缺点,提出了一种改进的抑制转矩脉动、减小谐波电流的方法。将模糊控制与PID控制器相结合,取代传统的PI控制,并在直接转矩控制基础上加入谐波电流注入补偿环节,将空间矢量控制与直接转矩控制相结合,有效补偿三相电流谐波,针对谐波电流提取困难,提出了一种新的谐波电流提取方法。在此基础上重新建立了永磁同步电机新的SVM-DTC控制框图。通过仿真软件MATLAB对永磁同步电机传统直接转矩控制和改进后的直接转矩控制系统进行了仿真研究,并利用实验平台进行了实验验证。仿真和实验结果表明,改进后的系统有效抑制了磁链和转矩的脉动、减小了谐波电流,且能满足控制系统快速响应的要求,具有良好的动静态性能。     

多电飞机开关磁阻电机转矩控制系统研究

针对传统控制方式下开关磁阻电机(SRM)转矩脉动大的问题,采用了基于瞬时转矩控制的SRM转矩控制系统,通过模糊控制策略与重叠换相法来抑制转矩脉动。经模糊自适应PID进行速度控制并产生参考转矩,再由转矩分配函数给出相应的各相瞬时转矩,可求得各相瞬时电流,通过瞬时电流跟踪控制使电机电流跟踪,完成电机的转矩控制。并根据多电飞机(MEA)高压直流(HVDC)电源系统的发展需求,建立了270VDC、60KW的SRM转矩控制系统仿真模型,仿真结果表明,相对于传统的平均转矩控制方式,控制系统可以有效减小转矩脉动。     

永磁容错游标轮缘推进电机改进模型预测转矩控制

为提高永磁容错游标轮缘推进电机(FTPMV-RDM)在正常状态和一相开路故障状态下的控制性能, 本文提出了一种基于电压矢量预选的改进模型预测转矩(MPTC)控制方法. 针对六相独立H桥逆变器提供的备选电压矢量数量多导致MPTC系统计算量大的问题, 首先, 采用直接转矩控制中利用转矩、磁链误差及定子磁链位置信息确定预选电压矢量, 减少MPTC系统中电压矢量的枚举次数. 然后, 利用价值函数进行二次筛选得到最优电压矢量. 为了实现开路故障下的容错控制, 提出了一种更换备选电压矢量表的开路故障容错控制策略. 实验结果表明, 基于电压矢量预选的FTPMV-RDM模型, 本文预测转矩控制算法能够在无故障和一相开路故障下抑制电流畸变, 进而有效降低转矩和磁链脉动.     

基于改进离散占空比控制技术的异步电机直接转矩控制方案

传统直接转矩控制的主要缺点之一是产生的转矩脉动较大.采用离散占空比控制技术的直接转矩控制能够在减小输出转矩脉动的同时保持算法简单的特性.提出了离散占空比控制技术的改进方案.分析了零电压矢量在不同转速范围内对转矩的减小作用,并设计了新的选择表.对所提出的基于改进离散占空比控制技术的直接转矩控制系统进行了仿真实验.从仿真结果可以看出,改进的离散占空比控制技术能够进一步减小系统输出转矩的脉动.     

基于转矩分配函数的开关磁阻电机的效率优化方法

开关磁阻电机使用传统的转矩分配函数(TSF)控制时虽然可以起到一定的抑制转矩脉动的作用,但却由于换相阶段电流峰值过高,电流可控性下降等问题使得其在换相阶段出现较为明显的转矩脉动,以及较高的铜耗。针对这一问题,提出了一种基于TSF的开关磁阻电机的效率优化方法。将电机特性作为约束条件,以铜耗为优化目标建立最优化模型,利用多重嵌套的遗传算法将该最优化模型应用于Simulink仿真中,得到不同参数下最优的电流参考曲线。再根据不同转速下对电机性能的需求,进一步筛选权重参数,从而得到最优的电流参考曲线。仿真和实验结果表明,该方法能够有效地降低换相阶段的电流峰值、降低电流控制难度,进而在较低转速下抑制转矩脉动、在较高转速下提高效率。     

基于转矩分配的开关磁阻电机模糊PI控制系统

针对开关磁阻电动机调速系统显著非线性造成固定参数在常规控制下不能很好适应工况变化以及转矩脉动比较大的问题,设计了基于转矩分配的模糊PI控制器来实现参数在线优化调整,提高系统动态响应,并抑制转矩脉动。仿真结果表明,该系统具有良好的动、静态性能,能有效减小转矩脉动。     

矿井提升机直接转矩控制系统转矩脉动最优控制

针对矿井提升机直接转矩控制系统低速段运行时存在转矩脉动过大的问题,提出了一种矿井提升机转矩脉动最优控制方法。该方法以预测模型为基础,采用零电压矢量注入方式进行最优电压矢量的占空比调整。整个占空比计算过程以转矩脉动最小为设计指标,采用在线计算的方式实时获得最优占空比。实验结果表明,该方法在低速时可有效减小电动机转矩脉动,获得优异的转矩控制性能。     

基于滑模变结构的感应电动机直接转矩控制

针对感应电动机常规直接转矩控制中存在磁链、转矩脉动大,低速控制不精确等问题,在建立α-β坐标系感应电动机数学模型的基础上,提出了一种基于滑模变结构的新型直接转矩控制方法。该方法利用转速滑模变结构控制器代替常规直接转矩控制中的PI控制器,可有效减小常规直接转矩控制中的磁链和转矩脉动,增强了系统的稳定性。仿真结果证明了该方法的正确性。     

基于滤波补偿和自适应观测的直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)是继矢量控制技术后发展起来的一种新型的交流调速控制方法,但其在低速运行时存在较大的电流、转矩脉动,为了改善直接转矩控制系统的低速性能,提出一种新型的定子磁链低通滤波补偿和转速自适应观测相结合的直接转矩控制方法.该方法提高了定子磁链和转子转速的观测精度,改善了直接转矩控制系统的动静态性能.仿真和实验...     

基于SVM-DTC的测试分拣机下压机构电机力矩控制

针对国内传统旋转式集成电路分拣机下压机构在运行测试时,集成电路与测试簧片不能保持稳定接触力的问题,采用直接转矩控制对下压机构进行控制.设计了基于电压空间矢量调制策略的永磁同步电动机直接转矩控制方案,用PI调节器以及电压空间矢量策略代替传统直接转矩控制系统中的滞环控制器和开关表.通过仿真验证表明,相比于传统的直接转矩控制,采用空间矢量调制策略的直接转矩控制,磁链波形得到改善,同时减小了脉动,使系统具有良好的动、静态性能,且集成电路芯片与测试簧片接触力满足测试要求.