基于零电压矢量的永磁同步电机直接转矩控制系统

本文研究了永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)系统,DTC系统普遍存在着在低速运行时,转矩脉动比较大的不足。本文具体分析了零电压矢量对转矩的作用,根据加入的零电压矢量作出了新的开关表,仿真结果表明:在保持了PMSM直接转矩控制系统优良的特性同时,使转矩脉动有显著减小。     

三电平供电的永磁同步电机多模糊直接转矩控制

针对传统直接转矩控制系统存在滞环宽度受限、低速运行时转矩脉动大、逆变器开关频率不恒定和转速调节器参数固定等缺点,在分析和建立永磁同步电机模型的基础上,设计了模糊直接转矩控制器和模糊PI速度调节器,建立了基于多模糊控制器和三电平供电的永磁同步电机直接转矩控制系统。通过磁链扇区映射,减少模糊控制规则,系统结构简单,适用于高压大容量场合。仿真结果表明该系统具有良好的动态和稳态性能。     

基于占空比控制的永磁同步电机新型直接转矩控制策略

永磁同步电机传统直接转矩控制在电机低速运行时存在着转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,本文在详细分析影响磁链和转矩脉动大小因素的基础上,提出了一种准确确定占空比大小的永磁同步电机新型直接转矩控制方法.该方法基于精确的数学模型利用转矩误差计算出当前所选有效电压矢量的作用时间在整个采样周期中的占空比,实时地调整有效电压矢量的作用时间.仿真和实验结果表明,基于占空比控制的永磁同步电机直接转矩控制在保持传统直接转矩控制优点的基础上,能够有效减小转矩脉动,改善了传统直接转矩控制系统性能.     

模糊自适应控制在永磁同步电机直接转矩控制的应用

提出了一种新的永磁同步电机直接转矩控制方法。永磁同步电机直接转矩控制中,没有任何一个逆变器开关矢量能够产生恰好的定子电压,使该电压可以产生所期望的转矩和磁通变化,因而产生了较大的转矩和磁通脉动,并且逆变器的开关周期不恒定。这种脉动通过控制正反电压矢量作用时间可以降低,提出了一种自适应模糊控制器确定占空比的方法。该控制器输出部分的比例因子可以根据转矩的变化趋势经自适应机构的模糊规则库在线调整,不仅可以使永磁同步电机直接转矩控制系统保持恒定的开关频率,而且可以有效地减小磁链和转矩脉动,特别是低速时的转矩脉动。仿真验证了自适应模糊永磁同步电机直接转矩控制策略的有效性。     

永磁同步电机滑模变结构直接转矩控制

将滑模变结构控制策略引入永磁同步电机直接转矩控制中,来解决传统永磁同步电机直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定、低速时系统难以准确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题.仿真研究表明,本文提出的这种新型控制策略能极大地减小传统直接转矩控制中因两滞环调节器造成的静态转矩脉动,同时又保持了直接转矩控制固有的转矩快速响应特征和对系统参数摄动、外干扰、测量误差以及测量噪声具有的极强鲁棒性优点,有效地改善系统的动、静态运行性能,是永磁同步电机直接转矩控制中一种新颖的改进控制方式.     

改进的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真实现

直接转矩控制的主要缺点是低速时转矩脉动大.其中一个重要原因是电机在运行中存在温度升高及电流频率变化等现象,定子电阻的阻值发生变化,使定子磁链的估计精度降低,导致电磁转矩出现较大的脉动.针对这一问题,设计了一种改进的永磁同步电机直接转矩控制系统.根据实际转矩和给定转矩的偏差,提出了一种使用PI控制器补偿定子电阻变化的方法.仿真表明该控制系统可以减小磁链和转矩脉动,改善了系统的运行性能,提高了系统对电机参数变化的鲁棒性.     

改进的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真实现

直接转矩控制的主要缺点是低速时转矩脉动大。其中一个重要原因是电机在运行中存在温度升高及电流频率变化等现象,定子电阻的阻值发生变化,使定子磁链的估计精度降低,导致电磁转矩出现较大的脉动。针对这一问题,设计了一种改进的永磁同步电机直接转矩控制系统。根据实际转矩和给定转矩的偏差,提出了一种使用PI控制器补偿定子电阻变化的方法。仿真表明该控制系统可以减小磁链和转矩脉动,改善了系统的运行性能,提高了系统对电机参数变化的鲁棒性。     

占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制

针对如何确定占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制的零矢量作用时间问题。根据电压矢量与电流转矩分量关系,分析了在不同转速下零矢量作用时电磁转矩的变化规律,引入占空比调制后低速区转矩脉动要小于中高速区转矩脉动。设计了基于占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制系统,利用转矩偏差和定子磁链的偏差计算占空比,该方案易于实现,对电机参数误差不敏感。仿真和实验结果表明,该方法结构简单、鲁棒性强,能够明显改善低速性能。     

基于FLC的PMSM直接转矩控制在光伏水泵系统中的应用

针对光伏水泵系统中较难跟踪多种工况下的最大功率点及永磁同步电机转矩脉动较大等不足,提出一种基于模糊逻辑的永磁同步电机直接转矩控制系统。首先介绍光伏系统及永磁同步电机的结构及数学模型,其次提出直接转矩空间矢量控制及实现最大功率点跟踪的方法。最后以Matlab/Simulink软件为平台对提出的方法进行了建模与仿真。仿真结果表明,本方法能显著减小光伏水泵系统中永磁同步电机的转矩脉动和转速超调量,系统具有良好的动静态性能。     

永磁同步电机新型直接转矩控制系统设计

针对传统的直接转矩控制转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,在分析永磁同步电机数学模型的基础上,综合矢量控制的特点,提出一种基于空间矢量脉宽调制的新型直接转矩控制系统,用PI调节器取代滞环控制器,用空间矢量脉宽调制取代开关表.同时为了提高系统性能,模糊控制被应用于该系统.在Matlab环境下建立永磁同步电机新型直接转矩控制系统仿真模型并进行仿真研究,仿真结果证明了新型直接转矩控制系统设计可行有效,在提高系统响应速度的同时,能有效减小转矩和磁链的脉动,改善控制系统的性能.     

基于DSP的混合动力汽车电驱动控制系统设计

对混合动力汽车(HEV)电驱动控制系统进行了设计,采用转速、转矩双闭环控制,实现了恒转矩启动和恒功率运行。整个电驱动控制系统包括电源模块、逆变模块、控制模块、驱动模块、系统安全检测模块、CAN通讯模块等主要部分,可以实现电动发电和制动能量回馈功能。为了验证所设计系统的有效性,研制了一个小功率试验平台,该平台以TMS320LF2407A型DSP为核心器件,基本实现了HEV所需的大部分功能。     

具有能量回馈的混合动力汽车电动机控制器设计

设计了以TMS320LF2407作为中央处理器的无刷直流电动机控制器,并将该控制器应用于混合动力汽车的驱动系统中。控制器设计为转矩控制方式,给汽车提供连续可调的起动、助力和制动转矩;为了提高能源的利用率,控制器采取能量回馈制动的方式,将制动时的能量回馈到电池。实验结果表明,控制器控制性能好、结构简单、工作可靠,可以很好地满足混合动力汽车的驱动要求,并能够和汽车其它各功能部分协调地工作。     

混合动力汽车驱动系统设计与仿真分析

在分析并联式混合动力汽车动力传动系统特点的基础上,对电力辅助式混合动力汽车展开研究。在深入分析了电动汽车专用分析软件Advisor(ADvanced VehIcle SimulatOR)的原理及使用方法的基础上。在Matlab(MATrix LABoratory)/Simulink环境中完成了所研究的混合动力电动汽车的传动系统和控制系统的建模,并在Advisor平台上,对整车进行了仿真分析。     

HEV用开绕组永磁同步电机双逆变器协同控制

针对传统多能源混合动力汽车(HEV),采取了一种可同时使用两种能源的开绕组(OW)永磁同步电机(PMSM)双逆变器驱动系统。利用开绕组系统的结构灵活性,研究了双逆变器在三种不同电压分配方式下的协同控制方法,通过分别控制两逆变器的输出电压,管理两逆变器与电机的功率流向,满足HEV不同运行工况的性能要求。同时采用了结合最大转矩电流比算法的空间矢量调制直接转矩控制策略,以获得系统更好可控性。实验结果验证了所提出的HEV用OW-PMSM双逆变器系统的协同控制策略的可行性和有效性。     

Modeling and simulation for hybrid electric vehicles. II. Simulation

For pt.I see ibid., vol.3, no.4, p.235-43 (2002). Hybrid electric vehicle (HEV) simulation is conducted based on the model developed for a parallel HEV built in the University of Tennessee, Knoxville (UT-HEV). The HEV simulation is a parametric analysis of the power control schemes and vehicle performance. Major parameters are evaluated for the vehicle driven under the standard urban and highway driving schedules. The results indicate that current configuration of the UT-HEV NEON has superb capability for battery state of charge (SOC) recovery while meeting the velocity request of the given driving schedules. Recommendations are given from the simulation for optimal performance in light of the HEV power control, capability for SOC recovery through regeneration and regenerative braking, as well as velocity, acceleration and range performance.     

基于二阶滑模的永磁同步电机SVMDTC

针对永磁同步电机空间矢量直接转矩控制中存在的磁链脉动大、转速超调大和转速动态响应速度慢等问题,提出基于Super-twisting二阶滑模控制理论将转速环、磁链环和转矩上的控制器全部换成Supertwisting滑模控制器。对所提出的控制理论利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真验证。仿真结果表明所提出的控制理论能够成功抑制转速超调,实现提高转速、磁链和转矩的动态响应速度、抑制转矩和磁链脉动。     

带压缩因子粒子群优化的混合动力汽车模糊能量管理策略

针对改装后的哈飞赛豹混合动力汽车,以混合驱动系统需求转矩和电池组荷电状态(SOC)为输入,以发动机转矩为输出,应用带压缩因子粒子群算法优化量化因子的方法构建了能量管理模糊控制器,克服了传统的模糊控制存在精确度不高、自适应能力有限等问题,使模糊控制器的鲁棒性和控制精确度都得到提高.基于混合动力汽车专用仿真软件的研究表明,...     

风力发电机整机气动性能数值模拟计算与仿真研究

利用Fluent软件对风力机整机在额定风速和7个非额定风速的工况下进行气动性能的数值模拟计算,分析多个风速的工况下的风力机整机气动性能的特点和差异,仿真叶片气动流场流态,并计算叶轮的受力、扭转力矩、输出轴功率和风能利用效率等性能参数,验证风力机气动性能数值模拟的可靠性,观察其叶轮表面以及整机的压强分布、流速分布、湍流强度、流速矢量等流态图.对风力发电机叶片的设计和气动数值模拟计算分析的工作可深化对风力发电机叶片及整机的气动性能的了解,仿真风力发电机组气动流场,并能为风力机叶片及整机的设计、改型和研发工作提供技术参数和指导意见.     

稀土永磁无刷直流电机的正/反转过渡过程分析

稀土永磁无刷直流电机正/反转的实现不同于其它电机。为了缩短正/反转过渡过程时间,减小过渡过程中能量损耗,提高效率,对电动舵机系统的方波永磁无刷直流电机正/反转的实现方法进行详细分析,并根据电机的基本公式,解得正/反转过渡过程的转矩、转速动态方程,利用M atlab进行仿真,最后通过实验验证了分析的正确性与实用性。     

基于负载转矩观测的永磁同步电机抑制转速脉动控制方法

在电机调速系统中,需要抑制由负载转矩的周期性波动引起的转速脉动,单纯依靠转速调节器难以获得理想的转速脉动抑制效果。对于无法安装位置传感器的永磁同步电动机,只能通过软件观测转子的转速和位置,更加大了抑制转速脉动的控制难度。本文采用一种基于假设旋转坐标系的无位置传感器观测方法,对转子位置和转速进行观测,并通过转速信息进一步观测负载转矩中的周期性脉动分量。在此基础上,提出一种负载转矩电流前馈补偿方法,依据观测得到的负载转矩波动幅值对电动机转矩电流的给定值进行相应的前馈补偿,从而抑制转速脉动,明显提高了转速调节器的控制性能。通过带模拟空调压缩机负载实验,验证了所提方法的有效性。