考虑电流动态的无轴承异步电机解耦控制策略

目前的无轴承异步电机解耦控制策略没有考虑定子电流动态影响,限制了其控制性能的提高.为此,本文首先分析了电机的数学模型,在考虑转矩系统定子电流动态的前提下,建立了无轴承异步电机的状态方程;在系统可逆性分析的基础上,解析推导出了无轴承异步电机的逆系统动态数学模型;基于逆系统方法,研究了转速、转子磁链和两个径向位移分量之间的动态解耦控制策略.仿真研究结果表明:控制系统具有优良的动态解耦性能和较强的抗负载挠动能力.所提出的解耦控制策略是有效的、可行的,并可在一定程度上简化控制系统结构.     

异步电机直接转矩控制快速正反转控制策略

针对传统的异步电机正反转方法过渡时间长、定子电流畸变严重和转矩脉动大等缺点,研究异步电机直接转矩控制系统正反转过程,提出一种实现快速正反转控制策略.该策略通过控制定子磁链和转子磁链的位置关系,在异步电机制动阶段,控制定于磁链滞后转子磁链旋转,动态保持磁通角恒定,使电机产生最大允许制动转矩,转速迅速下降;在反向启动阶段,控制定子磁链超前转子磁链反向旋转,动态保持磁通角恒定,使电机输出反向最大允许启动转矩,转速迅速上升,从而实现电机快速正反转过程.在整个反转过渡过程中限制定子电流不超过设定值,在不同的控制阶段施加合适的六边形工作电压空间矢量,易于实现.通过仿真验证了该控制策略可实现异步电机直接转矩控制系统的快速正反转过程.     

双Y移30度六相PMSM的空间矢量控制

针对普通的正弦波脉宽调制(SPWM)技术在双Y移30度六相永磁同步电动机(PMSM)中谐波过大的问题,为了有效分析电机的谐波电流,建立了双Y移30度六相永磁同步电动机的数学模型,利用电压矢量空间解耦的方法,通过标准基向谐波基的转化,将六维空间的永磁同步电动机模型解耦至3个相互垂直的平面上,在此基础上提出了两种新颖的空间...     

永磁直驱风力发电系统机侧控制策略研究

最大功率跟踪一直是风力发电控制策略研究的热点和难点,本文首先介绍永磁直驱风力发电系统背靠背变流器的基本拓扑结构,然后在建立双Y移30°六相永磁同步发电机数学模型的基础上,基于id=0的转子磁场定向,设计了转速外环电流内环的双闭环控制器。通过监测风速变化实时调整电机转速,以达到最大风能捕获的目的。实验结果进一步验证了该控制策略的正确性与可行性。     

双馈异步发电机滞环矢量控制策略的研究

根据双馈异步发电机的运行特点,推导出了其在静止参考坐标系中的数学模型,采用定子磁链定向的矢量控制技术,并结合滞环电流控制技术,提出了一种新的转子励磁控制策略。利用Matlab仿真软件建立双馈异步发电机的仿真模型,对有功和无功功率的解耦进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制策略能够实现双馈发电机有功功率和无功功率的独立解耦控制。     

无刷双馈电机的转差型矢量控制

针对无刷双馈电机,提出一种转差型矢量控制策略.首先,在任意旋转mt坐标系下,推导无刷双馈电机的状态空间模型;然后,给出转差型矢量控制系统设计方法,根据控制电机转子磁链给定值和转矩给定计算控制电机电流分量和转差给定,通过调节控制电机定子电流励磁分量、转矩分量对转子磁链和转矩进行控制.仿真结果显示,所提出控制策略对指令的跟踪性能和对负载的调节能力优异,对参数偏差具有鲁棒性.     

混合动力汽车系统中的永磁同步电机控制研究

基于混合动力汽车应用中的电机控制,本文分析了电机运行的最大转矩/电流MTPA、弱磁控制和最大输出功率等阶段的数学模型,提出了基于新型内嵌式永磁同步电机IPM的一种最优化定子电流控制算法,调节不同阶段给定定子电流的交直轴分量,充分利用变流器所能提供的电压和电流容量,以维持系统运行所需要的转矩输出,使得每个时刻电机都能充分利用变流器资源并输出最大功率,可靠性和动态性能都很理想,实现了能量最优化,仿真实验和实际平台实验验证了该方法的可行性和优越性。     

双馈电机的电流解耦控制研究

在基于定子磁链定向的双馈电机控制系统中,由于传统的稳态下的电压前馈补偿,转子电流dq分量存在小幅度振荡问题,本文中采用了一种新的考虑定子磁链微分的电压前馈补偿方法（文中方法B）,取得良好的电流解耦控制效果。仿真结果验证了该方法的正确性。     

定子电阻辨识用于异步电机温度监测的研究

定子绕组温度监测是电机安全运行的重要保障.利用定子电阻值与温度的密切关系,提出了一种定子电阻估计方法以反映绕组温度的变化.在电流定向的坐标系中,异步电机数学模型中与定子电阻相关的部分得到简化.基于异步电机稳态模型,得到了独立于定、转子电阻和转速的稳态磁链估计,然后利用稳态磁链建立了定子电阻在线整定律.该整定律只需量测定子电流电压,简单易行.所提出的定子温度监测方法可以作为电机过热保护的一种辅助措施.     

感应电机最小定子电流的PI预测函数控制

研究感应电机效率优化问题,针对目前传统控制方法在电动机动态时为使电机能够提高响应性能而无法兼顾效率优化的缺点,设计了一种基于多变量PI预测函数的最大转矩电流比控制策略.通过引入预测输出误差项,构建具有比例、积分性质的多变量预测函数控制器,并应用到感应电机电流环控制中.能够有效地控制定子电流励磁分量与转矩分量,从而实现电动机转子磁链与转速的解耦控制.改进型多变量PI预测函数控制策略具有跟踪效果好、抗干扰能力强、无超调、稳态误差小的优点,兼顾了感应电机的动态效率与转速响应速度.同时该算法与传统预测控制器结构类似,便于广大工程人员设计实现,适用于电动汽车中的驱动电机.     

级联无刷双馈电机定子磁场定向的直接反馈控制

针对级联无刷双馈电机, 提出了一种采用控制电机定子磁场定向的直接反馈控制方法. 首先推导出级联无刷双馈电机在控制电机定子磁场定向坐标系下的磁链方程和转矩方程. 然后将功率电机对控制电机的影响视为扰动, 在分析磁链方程和转矩方程的基础上得出磁链和转矩分别可由控制电机定子电流的直轴分量和交轴分量进行控制的结论. 该方法回避了求解复杂非线性方程的困难, 控制算法简单, 对电机参数的依赖性小. 仿真实验结果证 明了该方法的有效性.     

双电机同轴驱动系统功率追踪算法研究

研究同轴双电机负载功率追踪问题,在该系统中,两台电机速度被强制同步,由于两台相同电机参数略有差异,将导致功率分配不平衡。基于功率平衡要求,根据矢量控制理论,将交流异步电机的电机转矩和电机磁通的解耦,得到双电机功率(电流)追踪的数学模型,通过设计模糊控制器与迭代算法进行控制,进行了同轴双电机功率追踪问题仿真。仿真结果表明,模糊PID控制与迭代算法控制的系统相比,可以提高功率跟踪的响应速度,更快达到功率平衡。     

电主轴永磁同步电机的弱磁过程研究

车铣中心用的电主轴永磁同步电机(PMSM),要求在低速阶段具有C轴功能,能够实现恒转矩控制。在高速阶段电机以弱磁控制方式运转,此时电机工作在恒功率状态。本文首先建立同步电机的动态模型,分析了最大转矩/电流控制过渡到弱磁控制过程中定子电流的变化轨迹,进而设计弱磁控制算法,并提出高性能电流解耦调节器和电压补偿器改善控制性能。     

牵引电机无速度传感器的间接转矩控制的应用

分析了基于静止坐标系的间接转矩控制原理．在定子坐标系内分别对定子磁链与电机转矩进行计算并得到定子磁链增量值,包括定子磁链的幅值增量和相位增量,由定子磁链增量计算出异步电机定子的空间电压矢量．通过选择适当的定子磁链、转子磁链状态变量,构建一个感应电机的全阶闭环磁链观测器,实现转子转速的自适应辨识．实验结果表明,定子电流为正弦波且谐波小,电磁转矩的稳动态性能好,电机的辨识速度能够快速而准确地收敛到真实转速．     

开关磁阻电机间接位置检测的最优开关角仿真分析

本文首先讨论了开关磁阻电机电流～磁链～位置关系的基本原理,给出了一种基于能量优化的磁链法的间接位置检测方案,然后推导出开关磁阻电机的平均扭矩最大化的数学模型,最后利用MATLABL仿真出不同转速下的最优开关角.     

基于MATLAB的双绕组异步电机仿真研究

建立了双绕组异步电机在静止二相坐标系中的数学模型，在此基础上推导了基于MATLAB中的ODE SOLVER工具的仿真模型，对其在逆变器(方波电压)驱动下的性能进行了仿真研究。仿真结果表明在方波电压驱动下双绕组异步电机比瞢通异步电机的性能优越，以及ODE SOLVER用于电机仿真的有效性。     

大功率异步牵引电机矢量控制的研究

矢量控制的基本原理是建立在异步电机的稳态模型之上,而实际运行中电机的参数变化很大,这就极大的影响了控制系统的性能.文中根据闭环对参数变化具有抵抗作用,在控制策略中设计了转速,电流,磁链等多个闭环,采用了对参数依赖性很小的偏差电压解耦方式,并结合电机的电压模型和电流模型对传统的转子磁链计算进行了补偿和修正.从理论分析可以看出该系统能有效地降低参数变化对系统的影响,能够快速响应电机运行的动态过程.MATLAB仿真结果表明该控制系统精度高,实时性好,受电机参数变化的影响也有很大的降低.     

基于高阶滑模速度控制器的异步电机模型预测转矩控制

针对三相异步电机驱动系统,提出一种基于高阶滑模速度控制器的模型预测转矩控制策略.为了降低负载扰动对系统运行性能的影响,设计一种基于二阶Super-Twisting滑模技术的速度环控制器,以代替传统PI速度控制器,并应用Lyapunov稳定性理论对其稳定性和鲁棒性进行分析,得到使速度控制系统收敛的参数范围.为了提升转矩控制精度,基于异步电机的数学模型,采用模型预测转矩控制理论,以转矩和定子磁链为控制目标设计评价函数,得到最优输出电压矢量驱动电机运行.仿真结果表明,所提出的控制方法能有效提升系统对负载扰动的鲁棒性,并有效降低转矩波动,使电机具有良好的动态和静态运行性能.     

新颖的双馈风力发电机灭磁控制策略

电网电压突变会引起双馈发电机输出功率波动和电磁转矩振动。造成这些电磁振荡的根本原因是定子绕组中产生的定子磁链暂态直流分量。本文详细分析了定子磁链暂态分量并推导出定子磁链和转子电流之间的数学表达式,在此基础上提出了一种新颖的双馈风力发电机定子磁链定向矢量控制的灭磁控制方法。仿真结果表明,所提出的灭磁控制方法可以在电网电压跌落程度较轻的情况下有效减小双馈发电机定子磁链中暂态直流分量的影响,提高双馈风电控制系统的稳定性,有利于实现风电机组的低电压穿越。     

双凸极永磁电动机的建模及其系统仿真

作为一类新型特种电机,双凸极永磁电动机在仿真环境中尚没有完备且准确的模型.以一台12/8极内置径向磁钢的双凸极永磁电动机为对象,通过有限元方法得到了各相电枢绕组包含自感和磁链的静态特性.随后根据电机数学模型方程和静态特性数据,建立了双凸极永磁电动机的仿真模型.继而利用仿真模型,构造了驱动电路采用标准角度控制策略,外环使用PI控制,内环使用电流滞环控制的模块化双闭环系统.仿真结果验证了电机仿真模型的准确性和模块化系统的实用性.