大功率异步电机矢量控制系统

介绍了一种适用于大功率牵引电机控制的矢量控制方法。介绍了间接磁场定向电压解耦型矢量控制的控制原理、电压解耦的实现以及一种优化的PI调解器的数字实现。介绍了控制系统软硬件的实现方法并作了试验研究。结果表明该控制系统性能优良。     

交流异步电机电压解耦矢量控制系统的研究

通过对电压解耦矢量控制系统的研究,介绍了以DSPTMS320C240为核心的电压解耦矢量控制系统,TMS320C240是一种面向电机控制的专用DSP芯片,充分利用了该芯片的超强实时计算能力和针对电机数字控制的丰富片内集成外部器件,使构成的控制系统电路简单,主要控制策略由C240软件完成,使系统易于控制。文中详细分析了电压解耦矢量控制理论、矢量控制系统的硬件结构和软件结构,在完成实验系统后进行控制实验,并对实验波形进行分析。结果表明,采用基于DSP的电压解耦矢量控制系统不但系统简单可靠、性能好而且易于实现复杂的控制策略,是今后矢量系统发展的一个主要方向。     

基于DSP交流异步电机电压解耦矢量控制

基于对交流异步电机电压解耦矢量控制原理的研究,提出了一种用DSP芯片实现交流异步电机矢量控制系统的设计方案,并在PWM变频器上进行了试验。结果表明,采用基于DSP的电压解耦矢量控制系统不但系统简单可靠、性能好而且易于实现复杂的控制策略。     

一种新型交流异步电机电压解耦矢量控制系统

提出了一种异步电动机电压解耦矢量控制系统的设计方法，详细分析了电压解耦矢量控制理论，确定了基于DSP控制技术的矢量控制系统硬件和软件结构，并将该系统左用于绞车传动中控制PWM变频器，并进行了实验。结果表明该设计系统合理，总体功能达到了矢量控制系统的技术指标。     

异步电动机转差型无速度传感器矢量控制系统

主要研究的是异步电动机无速度传感器矢量控制系统，用矢量控制理论和电压解耦的方法建立了转差型电压矢量解耦控制系统。利用模型参考自适应（MRAS）的方法实现转速辨识，仿真结果验证了辨识方法是可行的。     

基于磁链观测器的PMSM反馈解耦矢量控制系统

针对传统矢量控制系统对电机参数依赖性较大的特点,对传统反馈解耦的矢量控制方法进行了改进。在电压解耦的矢量控制系统中,利用磁链观测获得的电机磁链实时计算解耦电压,并在解耦结构中增加电流误差修正的PI控制,以克服由于电机参数变化对PMSM矢量控制系统的影响。仿真结果表明,改进的矢量控制方法能提高系统的解耦效果,增强系统的调节能力以及对电机参数变化的鲁棒性,证明了控制方法的正确性和有效性。     

PMSM带前馈控制的模型参考自适应矢量控制系统的研究

针对在传统矢量控制系统中,需要通过光电编码器才能检测转子的位置与速度,提出了一种带前馈模型的自适应矢量控制方法。该方法将模型参考自适应和前馈解耦控制相结合,设置自适应律,获得转子的位置和速度。由电压前馈解耦控制单元,实现d-q轴电流的解耦,以此改善控制系统的动静态特性。算法的仿真结果证实了转子位置计算精度高,系统稳定性好,响应快,能够满足实际电机控制的需求,可以替代光电编码器。     

异步电动机转子磁场定向偏差解耦控制系统的研究

对异步电动机转子磁场定向电压解耦型控制系统进行了研究 ,提出了一种异步电动机的偏差解耦控制方法 ,并研讨了它的控制特点、影响电动机解耦的因素及系统进入方波工况时转矩的快速调节问题。理论分析和实验表明所述系统方案可行 ,为大功率矢量控制系统提出一种可用方案。     

标量解耦在无传感器矢量控制系统中的应用

为了实现三相异步电机高性能的调速控制,引入了旋转坐标系矢量分析法,采用一种基于PI控制器和电压解耦原理的感应电机简化模型.分析了同步旋转坐标系下PI控制器在解耦方面的不足.通过在定子电压指令中增加解耦项,即在励磁和转矩信号输入端增加一个标量解耦环节,可以消除感应电机的内部耦合.基于系统仿真,在自行搭建的无传感器矢量控制系统实验平台上进行了调速实验.实验结果表明,系统具有良好的动静态调速控制性能.     

一种实时修正解耦参数的优化矢量控制方法

提出了一种实时修正感应电动机矢量控制中解耦参数的方法.在矢量控制的电压解耦计算中增加了参数修正计算,通过可测量的参数值推导解耦电压参数,并实时更新,矢量控制的解耦参数能跟随电动机实际运行参数的变化,提高了解耦的效用.仿真结果表明该方法是有效的.     

无谐波检测环节的三电平有源电力滤波器控制系统

针对传统三相abc坐标系控制无法清除系统耦合量的扰动,建立了基于三电平SVPWM的无谐波检测环节解耦控制系统.通过对电网电压不平衡时上述无谐被检测有源电力滤波器解耦系统如何控制进行了研究,提出电网电压不平衡时系统控制方案.仿真试验表明,该无谐波检测解耦控制系统动态跟踪速度快、补偿效果好,不受负载突变影响,且当电网电压不平衡时依然能够保证有很好的谐波电流补偿性能.     

基于双环控制的三相PWM整流器研制

为解决三相电压型PWM整流器有功电流和无功电流互为耦合问题,采用基于电流前馈解耦的方法,在三相电压型PWM整流器的同步旋转dq坐标系中的数学模型基础上,建立了电压和电流双环控制系统,同时给出了具体设计方法;最后基于DSP控制芯片搭建了整流器的试验样机,并给出了硬件设计和软件流程图;试验结果表明:整流器直流侧输出电压稳定,网侧输入电流正弦化,且功率因数接近于1,可显著抑制谐波对电网的干扰,改善电网运行品质。     

Control topology options for single-phase UPS inverters

Four control topologies for single-phase uninterruptible power system (UPS) inverters are presented and compared, with the common objective of providing a dynamically stiff, low total harmonic distortion (THD), sinusoidal output voltage. Full-state feedback, full-state command controllers are shown, utilizing both filter inductor current and filter capacitor current feedback to augment output voltage control. All controllers presented include output voltage decoupling in a manner analogous to “back EMF” decoupling in DC motor drives. Disturbance input decoupling of the load current and its derivative is presented. An observer-based controller is additionally considered and is shown to be a technically viable, economically attractive option. The accuracy transfer function of the observer estimate is used to evaluate its measurement performance. Comparative disturbance rejection is evaluated by overlaying the dynamic stiffness (inverse of output impedance) frequency response of each controller on a single plot. Experimental results for one controller are presented     

基于精确线性化解耦的永磁同步电机空间矢量调制系统

从永磁同步电机的定子磁链模型出发，应用精确线性化理论，实现永磁同步电机输入输出线性化与解耦。将永磁同步电机动态解耦成二阶线性转速子系统和一阶线性磁链子系统，结合磁链扇区判断方法和线性化解耦后的实际系统输入来确定目标空间电压矢量，实现了永磁同步电机调速系统的转速和磁链动态解耦控制。仿真和实验结果表明，基于精确线性化解耦的永磁同步电机空间矢量调制系统具有理想的速度跟踪性、良好的鲁棒性和低速性。     

统一潮流控制器并联变换器的改进型双环控制系统

分析了统一潮流控制器并联变换器在电力系统中的调节作用以及工作原理，建立了并联变换器的数学模型，提出了一种改进的双环PI解耦控制系统。采用电流前馈与PI调节共同控制变换器有功电流分量，稳定直流侧电容电压。UPFC接入端的节点电压控制采用PI调节和下垂特性组成的自动电压调整控制策略。控制系统在15 kVA的UPFC物理模型中得以实现，这种控制系统有利于加快并联变换器的动态响应，降低直流母线电压的波动，有效地控制UPFC接入端节点电压，仿真及实验结果都证明了控制系统的正确性和有效性。     

统一潮流控制器并联变换器的改进型双环控制系统

分析了统一潮流控制器并联变换器在电力系统中的调节作用以及工作原理，建立了并联变换器的数学模型，提出了一种改进的双环PI解耦控制系统。采用电流前馈与PI调节共同控制变换器有功电流分量，稳定直流侧电容电压。UPFC接入端的节点电压控制采用PI调节和下垂特性组成的自动电压调整控制策略。控制系统在15 kVA的UPFC物理模型中得以实现，这种控制系统有利于加快并联变换器的动态响应，降低直流母线电压的波动，有效地控制UPFC接入端节点电压，仿真及实验结果都证明了控制系统的正确性和有效性。     

一种高性能三电平NPC整流器控制方法的研究

分析了三电平中点箝位PWM整流器的工作原理,并提出了一种基于d,q轴解耦和中点电位控制的高性能三电平中点箝位PWM整流器控制方法。该方法具有电流控制精度高,能够实现有功电流和无功电流的无差调节,以及有效抑制中点电位的直流和低频脉动等优点。文中详细介绍了电流以及中点电位控制器的设计,并给出了控制系统的具体软硬件实现。通过仿真和实验研究,验证了该控制方法的正确性和有效性。     

永磁同步电机偏差解耦控制策略研究

永磁同步电机在运行过程中存在参数变化、突加负载等时变性干扰,影响了偏差解耦控制策略的动态解耦效果。为了改善偏差解耦控制策略的动态解耦效果,采用一种带干扰观测器的偏差解耦控制策略,该策略将d,q轴间的耦合电流和电感参数变化引起的电压误差视为系统扰动,利用干扰观测器对其进行估计,并将观测值作为补偿量反馈到电压输入端以减弱扰动对系统的影响,实现电流环的精确控制。理论分析和实验结果表明,引入了干扰观测器的偏差解耦控制策略提高了系统的动态解耦效果与鲁棒性。     

双馈感应风力发电机故障穿越特性及其控制

风电场低电压穿越能力对接入系统的暂态稳定性有着重要影响。分析双馈感应风力发电机的励磁控制原理,在此基础上研究风电机组基于电流解耦的矢量控制策略以及故障期间转子侧变流器Crowbar(撬棒)滞环保护方案和网侧变流器的电压支撑技术。运用PSCAD/EMTDC仿真工具研究常规同步发电机和双馈风力发电机2种类型机组在短时间和长时间短路故障时的暂态响应特性,并探讨变流器参数对风电机组性能的影响。结果表明:变流器紧急应对措施可以使风机迅速恢复控制能力,从而通过灵活地调节其转子磁链矢量的幅值和相角使电压快速重建;此外,选择合适的直流侧电容容量将增强不对称故障情况下网侧变流器抵抗负序电流的能力。