基于空间矢量调制的PMSM直接转矩控制研究

针对传统的直接转矩控制（DTC）出现的开关频率不恒定,磁链和转矩脉动大的问题,提出一种基于空间矢量调制的直接转矩控制（SVM-DTC）方法。该方法集合了直接转矩控制响应快、矢量控制连续平滑的优点,以永磁同步电机（PMSM）数学模型为基础,建立转矩、磁链双闭环PI控制回路。采用空间电压矢量调制策略,将转矩和磁链作为控制量。仿真结果表明,相对于传统的直接转矩控制,基于空间矢量调制的直接转矩控制方案的开关频率恒定,转矩、磁链脉动小,系统具有良好的动、静态性能,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于定子磁链矢量预测的DTC系统研究

针对直接转矩控制(DTC)技术中采用的传统滞环控制存在转矩及电流脉动大,过电压扇区时磁链轨迹畸变的缺点,提出一种基于定子磁链矢量预测的直接转矩控制方法。首先,根据磁链和转矩的偏差,预测出下一个控制周期的磁链矢量;然后,用预测磁链矢量减去当前的磁链矢量,得到需要加在电机定子上的电压矢量,以补偿当前的偏差。通过仿真说明了改进的系统抑制了磁链和转矩脉动,改善了电流波形,抑制了谐波,具有较好的动静态性能。     

内置式永磁同步电机直接转矩控制的仿真研究

在永磁同步电机直接转矩控制系统的基础上,分析了内置式永磁同步电机的最大转矩电流比动态磁链控制。设计了基于SVPWM的磁链给定的直接转矩控制系统,通过电压空间矢量连续调节,减小了直接转矩中转矩脉动。在MATLAB/SIMULINK仿真模型下,对该系统进行仿真,验证控制系统的有效性。     

基于SVPWM的永磁同步电动机直接转矩控制

针对永磁同步电动机直接转矩控制系统转矩和定子磁链脉动问题,采用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的永磁同步电动机直接转矩控制方法。根据在每一个控制周期内,计算出参考磁链和所估计磁链的偏差,选择相邻非零矢量和零矢量,并精确地计算出各自的作用时间,然后利用线性组合法将其合成为新的电压矢量。仿真结果表明,所提出的控制方案是有效的,明显地改善转矩和磁链脉动,并且有很好的动态和稳态性能。     

基于全维状态观测器的永磁同步电机无差拍直接转矩控制

永磁同步电机传统的直接转矩控制存在磁链幅值和转矩脉动大的缺点。文中研究了基于状态观测器的无差拍直接转矩控制方案,通过构造全维状态观测器的方法来观测定子磁链幅值,消除了初始磁链误差以及电机参数对传统的观测方法影响的问题。此外针对传统控制系统产生的时滞现象,文中的研究提前一个周期计算出所需的电压矢量,实现了转矩和磁链无差拍控制。仿真结果表明,所提出的基于全维状态观测器的无差拍控制能较好地抑制磁链和转矩脉动,具有良好的控制性能。     

基于SVM-PWM的异步电动机直接转矩控制

文中介绍了空间矢量脉宽调制(SVM-PWM)的基本原理,构建了异步电动机直接转矩控制的模型,定子电压由空间矢量脉宽调制方式实现。通过MATLAB/Simulink对该系统进行了仿真,结果表明空间矢量脉宽调制直接转矩控制能够有效地减少电动机转矩和磁链的脉动。     

三点式转矩调节的感应电机直接转矩控制的仿真

介绍了一种在直接转矩控制中以磁链偏差、转矩偏差及磁链位置来合理选择电压矢量的方法,采用三点式转矩调节控制优化空间电压矢量的选择,并通过编写自定义的S-FUNCTION进行计算机仿真,实现各种复杂的控制算法。     

同步电机直接转矩控制SVM法的研究

在交流调速系统中,同步电机由于其功率因数高、变频器容量小、转动惯量小等优点,越来越多地被应用在工农业生产中.直接转矩控制是继矢量控制之后发展起来的一种新型的交流调速技术,具有控制结构简单、转矩响应迅速、对电机内部参数依赖少和易于数字化等优点。把直接转矩控制技术应用于同步电机之中,具有理论价值和应用前景。文章以直接转矩控制策略为中心,把基于空间电压矢量PWM调制的方法引入传统的直接转矩控制中进行改进和仿真,结果表明,这种方法转速响应快,能够较好地减小磁链和转矩脉动.     

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真研究

针对永磁同步电机直接转矩控制系统的磁链和转矩脉动的问题,设计了基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统。实现了电压空间矢量的连续调节,定子磁链近似圆形,解决了常规直接转矩控制系统电磁转矩脉动较大的问题。在matlab/simulink仿真环境下,对该控制系统进行了建模与仿真,验证了控制理论的正确性和有效性。     

基于神经网络技术的电机直接转矩控制系统研究

传统的电动机直接转矩控制系统存在一些问题,比如转矩脉动较大、磁链观测不精确、开关频率不固定等,影响了控制系统整体性能的进一步提升。为此,结合神经网络技术,设计了近似圆形磁链的直接转矩控制系统优化方案,探讨采用BP神经网络实现电压矢量选择的功能。该方案采用滞环比较器对磁链进行调节并实现转矩调节,建立了空间电压矢量选择的最优方式,设计了神经网络空间电压矢量选择器结构,提出采用神经网络理论取代传统开关表的方法。系统仿真结果表明,优化后的系统能够有效降低转矩脉动,定子磁链轨迹的脉动成分也明显下降,在低速运行状态下同样取得了较好的效果,表明该系统达到了调速性能改善和整体性能提升的目的。     

模糊控制在异步电机直接转矩控制系统中的应用

为提高异步电机直接转矩控制系统的低速性能,本文中提出了一种模糊控制和PI闭环校正磁链观测器相结合的控制方法。该方法采用PI闭环校正磁链观测器代替传统U-I模型,给磁链和转矩误差分级,用模糊控制代替传统滞环控制选择合适的电压矢量．为减少模糊控制规则和加快模糊推理,定义了定子磁链角映射。仿真结果表明,此方法能够提高磁链的观...     

Two-Level VSC Based Predictive Direct Torque Control of the Doubly Fed Induction Machine With Reduced Torque and Flux Ripples at Low Constant Switching Frequency

In this paper, a new predictive direct torque control (DTC) strategy of the doubly fed induction machine (DFIM) is presented. It is especially designed to operate at a considerably low constant switching frequency, reducing the electromagnetic torque and rotor flux ripples, in order to provide good steady-state and fast dynamic performances. This control is convenient for high power drive and generator applications, with restricted switching frequency. The DFIM is connected to the grid by the stator and the rotor is fed by a two level voltage source converter. In addition, this control method allows to implement a technique that reduces the switching power losses of the converter. Finally, experimental results show that the proposed DTC method effectively reduces the torque and flux ripples at low switching frequency, even under variable speed operation conditions.     

异步电机直接转矩弱磁控制研究

针对异步电机直接转矩控制系统的弱磁控制,提出了一种新的弱磁控制策略。该策略最基本的思想就是使磁链给定值跟随着转矩误差的变化。该算法不需要复杂的电机参数而且能够实现各个速度段的平滑过度。在整个运转过程中限制定子磁链不超过设定值,在不同的速度区段给定不同的定子磁链,易于实现。最后,文章通过仿真验证了该控制策略可实现异步电机直接转矩控制系统的弱磁升速和减速过程。     

基于MRAS的永磁同步电机直接转矩控制系统的研究

研究了一种基于模型参考自适应无速度传感器的永磁同步电机直接转矩控制系统:将永磁同步电机的磁链模型作为参考模型,估算的定子磁链模型作为可调模型,设计了自适应定律对电机的转速与定子电阻同时进行跟踪辨识,使用空间电压矢量调制技术组成了永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制系统。仿真实验结果表明该系统获得了近似圆形的定子磁链,在转速与转矩变化时均能准确的估算出电机转速,具有良好的动、静态性能。     

基于预前控制异步电机直接转矩控制方案的研究

在传统异步电动机直接转矩控制方案中，由于负载的变化规律不可预测，因此其常会带来较大的开关频率的变化，为此提出了一种基于预前控制的异步电动机直接转矩控制的方法。该方法依据前一个周期的磁链和转矩误差，对下一个开关周期所应施加到异步电动机的定子电压矢量进行预测，然后借助空间矢量PWM的方法，合成此开关电压矢量。样机实验结果表明，该方案不但能维持逆变器的开关频率基本恒定，而且还具有比传统直接转矩控制更为优良的动静态特性。     

开关磁阻电机基于转矩脉动最小化的直接转矩控制技术

开关磁阻电机的主要缺点是转矩脉动较大以及振动和噪声比其他调速系统严重。这里将直接转矩控制技术应用到开关磁阻电机中,以转矩脉动最小化为主要控制目标,在此基础上建立了直接转矩控制的仿真模型。仿真及实验研究表明,直接转矩控制技术能够将磁链矢量幅值很好地控制在滞环带内,从而有效地控制转矩脉动,降低电机的振动和噪声。     

A direct torque control algorithm for permanent magnet synchronous motors with minimum torque pulsation and reduced electromagnetic interference noise

In this work, a sensorless hysteresis direct torque control (HDTC) algorithm for a permanent magnet synchronous motor is described. The algorithm uses the output of two hysteresis controllers used in the traditional HDTC to determine two adjacent switching vectors per one sample time. The algorithm also uses the magnitude of the torque error, magnitude of the flux error and stator flux position to select the switching time for the selected vectors. The selection of the switching time utilises table structure which reduces the complexity of calculation. The simulation results of this proposed algorithm show adequate dynamic torque performance and considerable torque ripples reduction as well as lower current ripples and reduced electromagnetic interference noise level, as compared with HDTC.