两相导通BLDCM DTC电压空间矢量分析EI北大核心CSCD

两相导通无刷直流电机直接转矩控制(BLDCM DTC)系统中电压空间矢量的正确定义和选择直接影响电机的控制性能。提出了适用于两相导通无刷直流电机中的电压空间矢量(包括正矢量、反矢量、零矢量)定义方法,并指出由于电感电流的连续性以及续流二极管的存在,开关管全关条件下作用在电机上的电压空间矢量并非零矢量,而是前一时刻所选择的正矢量对应的反矢量。在一套无刷直流电机DTC实验平台上进行了对比实验分析,得到了正矢量、反矢量、零矢量对电磁转矩变化的影响规律,实验结果验证了理论分析的正确性,并由此提出了一种两相导通BLDCM DTC系统的实用设计方法。     

一种新颖的无刷直流电机直接转矩控制方法研究

针对无刷直流电机直接转矩控制(BLDCM DTC)中磁链观测困难、控制复杂等问题,提出了一种应用于无刷直流电机二二导通方式下的新型直接转矩控制方法:在电机基频以下调速时,略去了常规的磁链观测控制环节,改进了转矩计算方法,通过转矩滞环控制选择所施加的空间电压矢量.该方法简化了控制结构,降低了控制成本,实现了无刷直流电机的直接转矩控制运行.仿真和试验结果表明该方法可行有效.     

凸极式永磁无刷直流电机直接转矩控制研究

提出并分析研究了一种凸极式永磁无刷直流电机定子磁链幅值不控型直接转矩控制策略。结合凸极式永磁无刷直流电机及其两相导通工作特点,全面建立起两相导通时电压矢量对电磁转矩控制理论。采用转矩单环控制,根据转矩滞环比较输出和定子磁链位置给出所施加的电压矢量,实现转矩的快速控制。推导出两相静止坐标系下电磁转矩计算模型,并针对实际无刷电机转子反电势既非理想梯形波,又非正弦波的情况,提出采用查表方式获得转矩观测所必需的转子反电势和转子磁链方法。实验结果表明,所提控制方案具有快速的动态响应和良好的稳态性能。     

永磁无刷直流电机两相导通SVM-DTC

低电感的永磁无刷直流电机(PM-BLDCM)采用基于空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)策略,可提高其两相导通时的转矩动态响应速度,但同时存在稳态转矩脉动较大的缺点。提出一种低转矩脉动的DTC策略。该策略利用定子磁链一步预测方法获得定子磁链误差。根据磁链误差与定子电压关系推导出导通两相线电压给定;借助空间矢量调制原理,精确控制导通两相线电压。实验结果表明,稳态转矩脉动明显降低。     

无刷直流电动机直接转矩控制零矢量分析研究

无刷直流电动机直接转矩控制系统中定义开关管全关对应的电压矢量为零矢量。分析了全关条件下无刷直流电动机的电压电流变化规律,指出由于电感电流的连续性以及续流二极管的存在,全关条件下作用在电机上的电压矢量实际为对应导通条件下的反矢量,根据全关条件下电机电压电流的变化规律,提出了适用于两相导通无刷直流电动机直接转矩控制系统的新的零矢量。仿真结果验证了理论分析的正确性,以及引入新定义的零矢量对降低转矩脉动的有效性。     

两相导通型永磁无刷直流电机低速瞬时转矩观测

针对无位置传感器两相导通型永磁无刷直流电机(BLDCM)低速情况下观测瞬时转矩问题,提出一种无位置传感器BLDCM两相导通模式下注入高频电流连续观测瞬时转矩新方法。基于两相导通模式下电机的高频信号模型,构建转子位置角观测器,得到转子位置角观测值;根据瞬时转矩与转子位置角、反电动势系数及定子电流之间的函数关系,连续观测出瞬时转矩。为了消除交轴电感变化对瞬时转矩观测的影响,基于高频信号模型进一步观测出交轴电感,并对瞬时转矩观测模型中电感值进行实时更新。实验结果表明,采用所提瞬时转矩观测器允许驱动系统无位置传感器方式运行于低转速,甚至零转速。     

基于占空比调节的无刷直流电机直接转矩控制

传统直接转矩控制(DTC)在每一个控制周期对电机施加一个不变的电压矢量,从而导致较大的转矩脉动,而且开关管的开关频率不固定。为减小转矩脉动同时使开关管的开关频率恒定从而提升系统的稳定性,将占空比调制技术引入到无刷直流电机(BLDCM)DTC系统当中,并研究了4种占空比生成方法对转矩脉动的抑制效果。由于引入了占空比调制技术,零电压矢量和非零电压矢量作用的时间随占空比的改变而改变,因此能够对转矩进行更精细的控制从而抑制转矩脉动。仿真和试验结果验证了所提方法的有效性。     

无刷直流电机直接转矩控制的新型零矢量研究

在现有的无刷直流电机两相导通直接转矩控制研究中,常定义所有开关管关断为零矢量。这种定义方式虽然简单,却造成较大的转矩脉动。提出一种新型零矢量,分别在电动与发电状态下分析其对转矩的影响,指出新型零矢量具有降低稳态转矩脉动的效果,并且能方便地实现电机的4象限运行。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

无速度传感器无刷直流电机直接转矩控制研究

直接转矩控制(DTC)是继矢量控制后的一种高性能交流电机控制方法。为了实现无刷直流电机控制系统的结构更简单和提高快速响应能力,文中提出了一种基于直接转矩控制的无刷直流电机控制系统实现方案;实现了无速度传感器的电机控制。实验结果表明了该方案的可行性。     

两相导通型凸极式永磁无刷直流电机DTC中换相区间转矩跌落抑制策略

两相导通空间矢量调制型直接转矩控制SVM-DTC(space vector modulation-direct torque control)可以有效抑制永磁无刷直流电机BLDCM(brushless DC motor)非换相期间转矩脉动及换相期间的转矩增长现象,但却不能抑制换相期间的转矩跌落现象。为此,对凸极式BLDCM SVM-DTC方法中换相区间转矩脉动进行了分析,提出一种抑制高速区换相区间转矩跌落新方法。根据转矩跌落的大小,调节关断相功率管的占空比,以达到抑制非换流相电流跌落和抑制转矩脉动的目的。实验结果验证了所提转矩跌落抑制控制策略的有效性。     

无刷直流电机的直接转矩控制研究

直接转矩控制在正弦波交流电机方面的研究已趋于成熟,在反电势梯形波的电机研究方面相对较少.通过分析无刷直流电机直接转矩控制的基本原理,合理地选择空间电压矢量,将直接转矩控制技术应用于无刷直流电机的控制.运用Matlab/Simulink对其进行仿真,结果表明,永磁无刷直流电机转速响应迅速,转矩脉动非常小,取得了良好的控制...     

无刷直流电机无磁链观测直接转矩控制

根据无刷直流电机的特点,在其直接转矩控制中,可以省去磁链观测环节.分析了无磁链观测条件下无刷直流电机电压矢量和电机转矩之间的关系,根据二者之间的关系得到最优电压矢量的选择依据,选择最优电压矢量直接控制转矩.根据无磁链观测条件下电机转矩和电流的关系,通过对转矩的控制实现对电流的限制.仿真和实验验证了最优电压矢量选择依据的正确性和电流限制方法的有效性,实现了无磁链观测条件下电机转矩的直接控制,为提高无刷直流电机直接转矩控制系统的性能提供了理论依据.     

基于FPGA的电机无位置传感器矢量控制系统设计

为了克服传统方波无刷直流电机(BLDCM)控制存在起动抖动明显、转矩脉动大、噪声大等问题,文章提出了基于降阶卡尔曼滤波算法的无位置传感器矢量控制方法,利用空间电压矢量脉宽调制技术建立了无刷直流电机控制模型。在此基础上利用FPGA搭建了硬件控制系统,通过仿真软件MATLAB对系统进行了仿真和验证。实验结果表明系统具有良好的动静态性能,验证了数字硬件电路设计的正确性。     

开式绕组无刷直流电机导通模式研究

三相无刷直流电机(BLDCM)广泛应用在电驱动领域。传统星形连接和三角形连接的BLDCM绕组之间存在中性点,导致电机转矩脉动和可靠性较差。提出一种将开式绕组应用于三相BLDCM的系统,介绍了开式绕组BLDCM的电路拓扑结构和8种导通模式,分析了开式绕组三相BLDCM的电磁方程,建立开式绕组BLDCM的MATLAB仿真模型,仿真开式绕组BLDCM在8种导通模式下的电流、转矩、转速波形。加工样机并设计试验平台,测试开式绕组BLDCM在两相导通六状态运行模式下的性能,与星形连接BLDCM相比,开式绕组BLDCM调速范围更广、换相转矩脉动减少、机械特性曲线相近。     

一种改善BLDCM调速性能的模糊矢量控制策略

针对永磁无刷直流电机(BLDCM)在方波控制时转矩脉动大、电流畸变程度大以及反电势不稳定造成转速波动的问题,本文在分析BLDCM控制方式的基础上,将这些问题的原因归结于控制时的电流换相以及反电势并非理想方波电势。基于此,针对电动汽车BLDCM提出一种基于模糊控制的无刷直流电机矢量控制调速策略,此策略使用模糊控制器对转速误差进行调节,进而增强系统的调速性能;使用矢量控制取代方波控制,进而克服转矩脉动、电流畸变以及反电势不稳定等问题。实验结果表明,本文提出的控制策略能较好地抑制转矩脉动,并使电流以及转速更加平滑稳定。     

无刷直流电机直接转矩控制系统的研究

直接转矩控制是一种高性能的电机控制方法,它能实现转矩的快速响应,并且能有效的减小转矩脉动,目前已经成熟的应用在三相异步电机和永磁同步电机上。文章利用在两相静止坐标系中转子磁链分量对转子位置角的变化率与定子电流分量的乘积来计算无刷直流电机的电磁转矩;对开关管采用120°导通时的空间电压矢量进行了定义,并根据此定义制定开关表。仿真和试验证明,将直接转矩控制应用于无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)上,同样能够实现转矩响应快,转矩脉动小的控制性能。     

基于分时换相优化策略的无刷直流电机直接转矩控制

基于分时换相策略的无刷直流电机直接转矩控制可以有效地抑制转矩脉动,但存在低速运行时转速超调较高的问题。现提出一种分时换相优化策略,由转矩脉动值决定换相时刻及换相时间长短,在非换相期间采用基于新型零矢量的三点式滞环控制的两相导通模式,换相期间采用三相导通模式,可最终实现全速运行时无超调、转矩脉动小的效果。在Matlab/Simulink环境下,构建一种简单的无刷直流电机直接转矩控制系统仿真模型,并通过实验仿真验证了该控制系统的可行性。     

非理想反电势的无刷直流电机直接转矩控制研究

无刷直流电机的反电势畸变导致电磁转矩存在原理性脉动。通过分析基于电压空间矢量和磁链控制理论的无刷直流电机直接转矩控制策略,得出了关断相既不影响转矩也不影响磁链的结论,同时针对反电势产生畸变的无刷直流电机控制提出了一种采用电流波形预补偿来减小转矩脉动的直接转矩控制策略。仿真实验的结果证明了该策略的正确性和有效性。     

基于三维及二维空间的六相永磁同步电机DTC

直接转矩控制(DTC)多相电机中零序分量直接影响驱动系统的运行性能,针对六相永磁同步电机(PMSM)提出一种DTC策略。该策略将三维零序空间电压矢量对零序立体空间电流误差控制效果与二维平面中电压矢量对转矩、磁链控制效果相结合,通过合理地选择最优开关表及电压矢量,实现定子磁链、电磁转矩、零序电流的控制。实验结果表明,所提控制策略实现了电磁转矩直接快速控制,同时也实现了零序电流为零控制,有效改善了相电流波形。     

感应电机DTC模糊逻辑细分电压空间矢量控制

提出了一种基于模糊逻辑细分矢量的感应电机DTC控制方案。该方案以减小转矩脉动和改善DTC系统转矩与磁链控制性能为目标,将定子磁链误差、转矩误差和磁链角度进行细分,引入模糊逻辑思想进行合理的模糊分级,再结合细分的十二空间电压矢量建立模糊开关选择表,以利选择最优空间电压矢量,改善磁链、转矩的平稳性及转矩脉动。对该方案进行了仿真和实验研究,结果表明这种模糊逻辑十二空间电压矢量的DTC控制比传统DTC系统转矩与磁链控制性能更优越。