基于MATLAB的矢量控制系统仿真

自上世纪70年代矢量控制技术发展以来,交流传动技术就从理论上解决了交流调速系统在静动态性能上与直流传动相媲美的问题,矢量控制技术模仿直流电动机的控制,以转子磁场定向,用矢量变换的方法,实现了对交流电动机转速和磁链控制的完全解耦,交流调速系统的应用也越来越广泛。众所周知,交流电机本身就是一个非线性、强耦合的挎制对象,     

应用矢量分析方法导出三相交流电动机转子磁链定向数学模型

应用矢量分析的方法,引入等效的定、转子自感,互感,电阻等物理量,使数学推导过程简化,推导出三相交流电动机以转子磁链定向的数学模型。实现了对定子电流两个分量的解耦。交流电动机矢量变换控制实现了对电磁转矩的有效控制,使交流电动机的调速性能大大提高。     

矿用电动轮自卸车调速系统的自抗扰控制研究

针对矿用电动轮自卸车交流电驱动调速系统中感应电机参数摄动现象严重,控制鲁棒性差的难题,研究了一种基于自抗扰控制器(ADRC)的转子磁场定向矢量控制的感应电机闭环调速系统,分析了ADRC对感应电机参数摄动和外扰等不确定项的补偿作用,实现了感应电机的转子磁链和电磁转矩的动态解耦.仿真结果表明,调速系统在大范围转子电阻摄动和转矩干扰下,系统的动态性能明显优于传统PI调节器,对感应电机的其它参数变化也具有较强的鲁棒性,容易推广交流传动的其它应用中.     

异步电动机直接转矩控制特性分析

目前交流电动机变频凋速传动主要采用矢量控制和直接转矩控制的策略。20世纪70年代开始发展起来矢量控制技术是模仿直流电动机的控制，以转子磁场定向，用矢量变换的方法。实现了交流电机的转矩和磁通控制的完全解耦，然而转子磁链难以观测，并且系统特性受电动机参数的影响较大，以及在模拟直流电动机的控制过程中。所用矢量旋转变换的复杂性，使得实际控制效果难以达到理论分析的结果。这是矢量控制的不足之处。     

基于矿井提升机VC控制调速系统的研究

介绍了提升机交流调速系统,阐述了矢量控制解决磁链与转速的解耦问题。借助于数学公式推导出基于电流模型的转子磁链表达式。分析并仿真了基于电流模型转子磁链的异步电动机模型,且得出了基于该模型下提升机调速系统的特点。     

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系统的特点,采用了直接转矩控制(DTC)交流变频调速方案,直接对电机定子磁链和电磁转矩进行控制,避免了矢量控制中复杂的变换和参数运算,使控制结构简单。应用Matlab/Simulink对直接转矩控制的定子磁链近似圆形控制的方法进行了仿真和分析,验证了系统的正确性。     

无速度传感器感应电机滑模磁链与速度观测新方法

基于滑模变结构技术提出一种新的滑模电流与磁链观测策略,用于感应电机的高精度转速估计.以定子电流与转子磁链为状态变量,采用非线性系统分析方法建立了误差状态方程,设计了合理的滑模流形面,根据Lyapunov稳定性条件,推导出定子电流和转子磁链观测方程,分析得到观测器的收敛条件,证明了其稳定性,进而得到转速和转子时间常数估计表达式.该策略能对转速和转子时间常数进行高精度的在线估计,并能克服电机参数变化与负载扰动而引起的性能下降问题,具有估计精度高、收敛速度快、鲁棒性强等优点.     

采煤机开关磁阻调速系统的无位置传感器控制技术

为实现采煤机控制的数字化,提高采煤机控制的可靠性,解决采煤机无反转启动问题,对采煤机调速系统进行了无位置传感器控制技术的研究,建立了无位置传感器开关磁阻调速系统的硬件和控制模型,研制了无位置传感器控制系统及其实验平台,进行了控制系统的位置精度检测、负载特性和样机测试。试验结果表明：所设计的无位置传感器控制系统,转子位置的估计位置与真实位置之间误差较小,转子位置观测精度很高;负载实验中,对开关磁阻电机的加速和减速进行了测试,其电流、磁链、转子脉冲和角度波形可以较好的进行相切换,并可以很好的控制电机转矩,表明系统控制性能较好;样机测试中,控制系统可以正确的控制采煤机左、右牵引电机,证明了无位置传感器控制系统的可行性和可靠性。     

基于动态递归网络的异步电机转速辨识

针对异步电机运行参数时变性影响磁链的准确计算,提出了用非线性处理函数构成的多层网络,具有对任意函数良好的逼近能力来对异步电机的转子磁链和转速进行辨识,构成了异步电机的地矢量控制系统。系统仿真表明,这种方法能较好的辨识电机的转子磁链和转速,具有良好的动态性能。     

基于电感空间矢量法的采煤机无传感器SRD控制

为消除转子位置传感器对采煤机牵引调速系统带来的不利影响,利用电感空间矢量法实现开关磁阻电机调速系统的无位置传感器运行,详细分析推导了电感空间矢量法并给出了转子位置角度的计算公式,实验结果表明本系统对电机转子位置估计准确,具有较好的静动态性能,完全满足采煤机牵引部无传感器运行要求。     

基于PID神经元网络的交流感应电动机解耦控制研究

通过对感应电动机的矢量控制原理分析,提出了一种PID神经元网络控制器,以不断调整其各层神经元的连接权重值,使交流感应电动机的转子总磁通和转子转速达到解耦控制。构造系统对转子总磁通和转子转速的闭环控制,从而使感应电动机能够模仿直流电动机的控制方法,获得比较理想的控制性能。     

基于DSP的异步电动机SVPWM控制技术的实现

空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)是控制交流异步电动机的一种控制方式。SVPWM技术应用于交流调速系统,不但改善了脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术存在电压利用率偏低的缺点,而且具有转矩脉动小、噪声低等优点。笔者给出了以TMS320LF2407A型DSP芯片为控制电路核心的交流异步电动机SVPWM矢量控制调速系统,并分析了其SVPWM技术的实现方法。试验结果表明,该调速系统具有较好的动、静态特性,从而验证了SVPWM控制方法的可行性和有效性。     

永磁外转子提升机变频调速系统研究

传统矿井提升机多采用交流异步电动机和减速器组成的传动结构以及TKD电控系统进行调速,存在起动电流过大、工作效率低、能耗大、维护量大、噪声大等问题。为此提出永磁外转子提升机,其采用外转子永磁同步电机与提升机卷筒一体化结构,配合先进的变频调速系统,具有传动结构简单,高效节能,起动频率低,低速运行平稳,以及维护量小、噪声小等优点,解决了传统提升机长期存在的问题。对永磁外转子提升机变频调速系统(分为矢量控制系统和直接转矩控制系统)进行原理分析和仿真研究,结果表明：变频调速系统的能够实现永磁外转子提升机的转速(或转矩)闭环控制,达到了平稳运行的效果|矢量控制系统的转矩和转速响应平滑|直接转矩控制的转矩和转速更快速,但是存在转矩脉动比较大的问题,需要采用优化方法对转矩脉动进行消除。     

无速度传感器矢量控制技术在矿井提升机中的应用研究

设计了一种基于模型参考自适应方法的异步电机无速度传感器矢量控制系统,首先介绍了其原理,然后给出了系统的硬件构成与软件设计思路,最后利用Matlab/Simulink系统进行了仿真,仿真结果表明,此设计对异步电机转子速度的估算具有较好的准确度,所设计的矢量控制系统具有较好的动静态性能。     

异步电动机矢量控制系统的仿真研究

在矢量控制理论的基础上,从异步电动机的数学模型出发,介绍了一种交流异步电动机按转子磁场定向的矢量控制系统。利用Matlab/Simulink搭建了该系统仿真模型,对仿真中转速突变及负载突变后的波形作了分析,表明所建立的调速系统具有良好的动态性能,实现了系统的解耦控制,仿真结果验证了该模型的正确性和有效性。     

电动汽车感应电机旋转电动势控制技术

基于机电能量转换原理,阐明了转子磁场定向控制不仅能实现电磁转矩和磁链的解耦,还能实现转子变压器电动势和旋转电动势的解耦,通过控制旋转电动势达到控制转矩和转速。针对电动汽车的感应电动机采用旋转电动势控制技术构成矢量控制系统,仿真表明这种新型的控制方法具有良好的动态性能,为提高电动汽车的控制性能提供了一条有效途径。     

流体类负载下的异步交流电动机速度反推控制

针对流体类负载的特点,提出一种基于非线性控制策略的反推控制,实现了速度闭环控制.根据异步电动机在按转子磁场定向的M-T旋转坐标系上的数学模型和矢量控制原理,得出了定子励磁电流分量、定子转矩电流分量和电机转速的方程,并以这3个方程为基础,结合反推控制原理,设计出了速度反推控制算法.通过MATLAB仿真看出,使用该控制算法可以很好地实现跟踪给定速度,使流体类负载有很好的稳定性能.     

基于矩阵变换器的异步电机控制系统的研究

为降低交流调速系统中的谐波污染,提高异步电机的传动性能,提出了一种基于矩阵变换器的电机控制系统的控制策略,不仅可以实现矩阵式变换器的空间矢量调制,而且实现了电机的矢量控制;并在电机SVPWM控制系统中加入了电压补偿模块及相应的改进策略。通过MATLAB仿真研究表明:该方法具有良好的调速性能,并且提高了输入电能的质量。     

矿井提升机异步电动机矢量控制系统的设计与仿真

根据矿井提升机的工作特性,研究其基于异步电动机矢量控制的拖动调速方案。分析了矢量控制的原理和数学模型,给出速度环、磁链环、交流电流环的动态结构图和调节器设计方案。以660 V等级的提升机为实例,用MATLAB仿真一个提升循环运行时的情况,结果证明:使用此设计方案,运行性能良好。