交流电动机矢量控制变压变频调速系统（五）：第五讲 磁场定向的基本概念和矢量控制系统的基本结构

本讲首先介绍了磁场定向的基本概念,然后基于同步旋转坐标系上的异步电动机动态数学模型,得到了按转子磁场定向的异步电动机电压方程式和转矩方程式,在此基础上,介绍了按转子磁场定向的异步电动机矢量控制系统的基本结构。     

交流电弧炉电极智能预测建模及应用

交流电弧炉电极控制系统是一个多变量、非线性、参数时变、复杂强耦合系统,传统方法很难建立其数学模型.为此从电极控制的实际应用出发,提出了一种变结构遗传Elman网络预测建模方法,其中改进的混合遗传算法用来对网络结构和权值及自反馈增益的同步动态寻优.并将基于BP算法的改进Elman网络和本文提出的变结构遗传Elman网络都应用于交流电弧炉的电极模型建模中.通过基于安钢现场数据的计算机仿真实验表明:变结构遗传Elman网络克服了因复杂对象造成的网络结构复杂问题和采用BP算法带来的权值训练缺陷;具有更好的动态性能,逼近速度快,精度更高等优点.     

一种用于矢量控制系统的新型直-极坐标变换器

矢量变换控制方法,对非线性耦合的交流电动机的解耦可取得明显的效果,使交流电动机获得了近似于直流电动机的控制特性。因此,这项技术受到了广泛的注意和研究。但是,当对交流电动机采用矢量变换控制时,大量的矢量变换计算是比较复杂的。在采用模拟量控制时,这一问题更加突出,特别是在进行直角坐标与极坐标之间的变换时,不但要采用模拟乘法器,而且还要用到除法器及开根器。此种方法,一般只能求出     

基于开闭环迭代学习位置调节的直线伺服系统

针对磁场定向矢量控制下的永磁直线同步电机伺服系统,提出开闭环迭代学习位置调节器,实现参考位置信号的准确跟踪控制。详细分析了开闭环迭代学习位置调节下的直线伺服系统结构与数学模型。给出直线伺服系统位置调节器结构及带有遗忘因子的开闭环迭代学习位置调节算法。方波位置跟踪及突加负载实验结果表明,开闭环迭代学习控制具有系统响应速度快,位置跟踪准确的特点,同时可以有效保证受扰状态下的鲁棒性能。     

感应电机调速系统非线性自适应解耦控制

针对感应电机由于其变量非线性耦合、电机参变性导致交流调速控制复杂,提出了一种基于微分几何理论的非线性自适应解耦控制方法.将自适应策略与输入输出解耦控制相结合,通过定义选择适当的Lyapunov函数来保证整个系统的稳定性,进而导出系统控制律及参数自适应律.系统可在电机参数变化和负载扰动的情况下,渐近跟踪参考模型给出的转速和磁链信号. 仿真结果证实了该方法的有效性.     

零矢量动态分配的PMSM直接转矩控制

为了提高电动汽车用永磁同步电动机(PMSM)驱动系统的效率,根据零矢量在PMSM控制中的特殊作用,采用了一种新的零矢量动态分配技术的空间矢量调节策略,以降低功率管的开关损耗;依据转速误差决定动态和稳态时功率管的开关频率,以降低开关次数引起的损耗;在基速运行范围内采用了最大转矩/电流控制方式,并据此改变定子磁链的给定值.仿真结果表明,与传统的直接转矩调速系统相比较,该方法在保证系统低速性能的前提下,达到了提高系统运行效率的目的.     

力学性能预测模型及其控制的研究

首先介绍神经网络建模特点,利用神经网络建立起由工艺参数预测力学性能的质量模型,及根据力学性能要求优化工艺参数的逆质量控制模型, 预测效果图显示该模型的预测精度较高.然后,利用质量预测模型分析卷取温度对屈服强度的影响,并利用自校正PID（proportion integral differentiation）控制实现力学性能的控制,仿真结果证明该方法的有效性.     

矢量控制系统磁场扰动分析

准确的磁场定向是矢量控制系统保持其优良性能的关键,电机参数的时变会影响磁场定向的准确性,降低电气传动系统的动态品质特性。本文应用状态空间解析的方法分析转子时问常数变化对矢量控制系统的影响。     

一种SPWM控制的多电平逆变器电压误差补偿策略

以中点箝位式(Neutral Point Clamped,NPC)三电平电路和双三电平电路拓扑结构为例,分析了SPWM控制的多电平逆变器中功率元件的死区及管压降对输出特性的影响。提出了通过改变SPWM电压控制矢量来补偿死区和管压降造成的电压误差的策略。实验表明,对于多电平逆变器供电的异步电动机控制系统,在无定子电流闭环调节的情况下,采用该补偿策略可以有效地改善输出特性。     

自适应逆控制增强矢量控制系统参数鲁棒性的研究

针对一般矢量控制系统存在的电动机参数鲁棒性差这一难题,首次将不同于常规反馈控制的新型控制策略自适应逆控制引入感应电动机变频调速系统,提出一种感应电动机变频调速系统新型控制结构,有效地解决了电动机参数时变对系统性能的影响。理论分析与仿真实验表明所提方案的有效性与合理性。