新型无速度传感器直接转矩控制系统

为了消除对于大多数观测器来说比较关键的转速反馈信息,磁链观测器的构建采用了双参考坐标系,即在静止坐标系下建立定子方程,在旋转坐标系下建立转子方程。由于该观测器不包含转速自适应量,消除了不准确的转速信息对磁链观测器的影响,提高了磁链观测器的精度和鲁棒性。运用MATLAB/Simulink仿真软件对无速度传感器直接转矩控制系统进行了仿真。仿真结果表明新型滑模观测器有效地提高了低速下定子磁链和转速的观测精度,并提高了系统的鲁棒性,拓宽了无速度传感器直接转矩控制系统的调速范围,最终保证了控制系统在全速范围内的高性能运行。     

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...     

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ESO磁链观测器的直接转矩控制的研究

讨论直接转矩控制方法在永磁同步电机中的应用问题,利用MATLAB仿真工具对永磁同步电机直接转矩控制系统仿真。针对直接转矩控制低速时存在较大转矩脉动的问题,采用观测器方法克服传统磁链模型中参数的不确定性对磁链观测精度的影响,保证全速范围内磁链的准确估计,提高控制性能。仿真表明观测磁链具有较高的精度,对电阻的不确定变化具有较强的鲁棒性,并可准确估计无速度传感器的速度及位置。     

基于ESO磁链观测器的直接转矩控制的研究

讨论直接转矩控制方法在永磁同步电机中的应用问题,利用MATLAB仿真工具时永磁同步电机直接转矩控制系统仿真.针对直接转矩控制低速时存在较大转矩脉动的问题,采用观测器方法克服传统磁链模型中参数的不确定性对磁链观测精度的影响.保证全速范围内磁链的准确估计.提高控制性能.仿真表明观测磁链具有较高的精度,对电阻的不确定变化具有较强的鲁棒性.并可准确估计无速度传感器的速度及位置.     

直接转矩控制全阶磁链观测器的设计及离散仿真

在交流异步机数学模型的基础上,建立异步电机直接转矩控制系统。对电机状态值和测量值之间偏差进行反馈校正,并把反馈校正项与估计磁链的电机数学模型结合起来,建立含有闭环状态估计的误差补偿器的全阶磁链观测器;利用Matlab／Simulink构建全阶磁链观测器,对构建的模型进行离散仿真,得到定子磁链的仿真波形,验证了全阶磁链观测器的正确性。     

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。     

基于自适应状态观测器的异步电机无速度传感器矢量控制系统

异步电机无速度传感器矢量控制系统是目前研究的热点,本文采用一种闭环磁链观测器,即自适应状态观测器对转子磁链进行观测,与传统开环电压、电流模型相比,观测效果更好。在转子磁链观测的基础上,采用PI型自适应律,对转速进行了辨识。最后,通过Matlab仿真验证了本文给出的异步电机无速度传感器矢量控制系统的可行性,仿真结果表明该系统具有较好的动、静态性能,并具有一定的抗干扰能力。     

基于Saber的异步电动机直接转矩控制系统仿真

为了验证基于三电平逆变器异步电动机直接转矩控制系统的可行性和有效性,利用Saber仿真软件优良的模块化和分级式的系统仿真能力,建立了异步电动机直接转矩控制系统中定子磁链与电磁转矩观测器、扇区判断、空间电压开关矢量表以及二极管箝位型三电平逆变器等子系统的仿真模型,并根据直接转矩控制原理最终构建了完整的系统仿真模型。利用所构建的系统仿真模型进行了仿真实验,仿真分析结果证明建立的系统模型是有效的,表明直接转矩控制系统具有良好的动态响应性能。     

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。     

A Hybrid-Type Variable-Structure Instantaneous Torque Control With a Robust Adaptive Torque Observer for a High-Performance Direct-Drive PMSM

This paper describes a novel instantaneous torque control scheme for a high-performance direct-drive permanent-magnet synchronous motor. The scheme consists of a robust adaptive instantaneous torque observer and a hybrid-type variable-structure instantaneous torque controller. First, to robustly obtain the instantaneous electromagnetic torque information, a robust adaptive torque observer is designed by considering all possible current model uncertainties. The observation gains and uncertainties prediction rules are derived in the sense of Lyapunov theory so that the stability of the proposed estimation scheme is fulfilled. Second, to ensure perfect tracking of the output torque and providing means in eliminating torque ripples, the frequency modes of the disturbances to be eliminated should be included in the stable closed-loop system. To achieve this objective, a hybrid-type variable-structure controller with internal model, for the flux harmonics and system uncertainties, is adopted. The hybrid controller shows better disturbance rejection without control chattering. Comparative evaluation results are presented to demonstrate the validity and effectiveness of the proposed instantaneous torque control scheme.     

Robust decoupled control of direct field-oriented induction motor drive

This paper focuses on the development of a decoupling mechanism and a speed control scheme based on total sliding-mode control (TSMC) theory for a direct rotor field-oriented (DRFO) induction motor (IM). First, a robust decoupling mechanism including an adaptive flux observer and a sliding-mode current estimator is investigated to decouple the complicated flux and torque dynamics of an IM. The acquired flux angle is utilized for the DRFO object such that the dynamic behavior of the IM is like that of a separately excited dc motor. However, the control performance of the IM is still influenced seriously by the system uncertainties including electrical and mechanical parameter variation, external load disturbance, nonideal field-oriented transient responses, and unmodeled dynamics in practical applications. In order to enhance the robustness of the DRFO IM drive for high-performance applications, a TSMC scheme is constructed without the reaching phase in conventional sliding-mode control (CSMC). The control strategy is derived in the sense of Lyapunov stability theorem such that the stable tracking performance can be ensured under the occurrence of system uncertainties. In addition, numerical simulations as well as experimental results are provided to validate the effectiveness of the developed methodologies in comparison with a model reference adaptive system flux observer and a CSMC system.     

基于Matlab／Simuljnk的无速度传感器直接转矩控制的仿真

本文介绍了异步电动机直接转矩控制的基本原理，提出了基于自适应全阶磁链观测器的速度估算方法，实现了无速度传感器的速度辨识。并应用Matlab／Simulink软件对该系统进行了建模和仿真，仿真结果表明，该系统对电机定子磁链的观测精度高，转速估算准确，尤其在低速下能保持很高的性能。     

基于改进的电流模型磁链观测器的异步电机矢量控制

本文首先讲述了交流调速的现状,阐述了矢量控制原理,采用转子磁链定向搭建磁链电流模型,最后搭建了带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统仿真模型。使用MATLAB仿真软件进行了仿真,并在原来仿真基础上修改了相关仿真参数,结果验证了基于电流模型磁链观测器的矢量控制策略的优越性能。     

DTFC-SVM motion-sensorless control of a PM-assisted reluctance synchronous machine as starter-alternator for hybrid electric vehicles

Permanent magnet-assisted reluctance synchronous machine (PM-RSM) starter alternator systems are credited with good performance for wide speed range in hybrid electric vehicles. This paper proposes a motion-sensorless motor/generator control of PM-RSM from zero speed up to maximum speed, using direct torque and flux control with space vector modulation. A quasioptimal stator flux reference with a flux versus torque functional is proposed. A stator flux observer in wide speed range uses combined voltage-current models for low speeds, and only the voltage model for medium to high speeds, both in proportional-integral closed loop. A novel rotor speed and position observer with a fusion strategy employs signal injection and only one D-module vector filter in stator reference for low speed, combined with a speed observer from the stator flux vector estimation-for medium-high speed. The proposed system is introduced piece by piece and then implemented on a dSpace 1103 control board with a 350-A metal-oxide-semiconductor field-effect transistor-pulse-width modulation converter connected to a 42-Vdc, 55-Ah battery, and a 140-Nm peak torque PM-RSM. Extensive experimental results from very low speed to high speed, regarding observers and drive responses, including artificial loading (motoring and generating), seem very encouraging for future starter-alternator systems.     

基于推力磁链的永磁直线同步电机自适应观测器

永磁直线同步电机由于结构的特殊性使其直交轴电感不相等,数学模型变得较为复杂,传统的观测器不再适用于直线电机。同时直接推力控制依赖观测器观测结果的准确性,尤其在低速阶段,以线性模型为基础建立的观测器不能很好地适应电机参数变化。根据永磁直线同步电机的数学模型,采用了推力磁链等效的方法,简化了其数学模型,从而解决了交直轴电感不相等引起的推力观测误差。同时,在自适应观测器中引入定子电阻自适应律,减小了低速段由于电机参数变化引起的定子磁链观测误差,提高了直接推力控制的低速段性能。并建立了相关的仿真模型,对定子磁链和电磁推力的观测效果进行了分析,从而验证了基于推力磁链的自适应观测器的有效性。