高压隔离开关电机操动机构控制系统

为了实现高压隔离开关(DS)的智能化操作,需对其操作过程中开关触头速度进行有效控制.在高压断路器电机操动机构控制系统的基础上,提出并设计了高压隔离开关无刷直流电机机构调速控制系统.控制系统通过采用双闭环PID控制策略对电机的绕组电流和转速进行调节,进而控制机构运动过程,以实现开关触头能够在特定行程点达到特定的速度,满足DS分合闸速度要求.以550 kV DS无刷直流电机操动机构为控制对象,研制了以数字信号处理器(DSP)为核心的操作控制系统并进行了大量实验.实验结果表明,DS电机操作机构采用上述控制系统,能够实现高压隔离开关在操作过程中对速度的实时调节控制,且具有响应速度快、稳定性好以及实时性强等优点.     

高压断路器电机操动机构控制方法研究

针对高压断路器电机操动机构控制系统的分散、时变等控制特点,提出一种基于非线性预测自校正智能控制方法。针对时变惯量、时变负荷,分析新型断路器的结构特点,采用机械结构动力学模型建模方法,并用递推公式建立动触头的运动方程。针对伺服电机操动机构,采用智能控制方法,建立电机操动机构自适应调节断路器分合闸速度控制模型,可以提高控制系统的可控性。仿真结果表明:电机操动机构应用智能控制方法,能够完成断路器分合闸速度调节的智能化;该方法可以实现触头速度根据电力系统工况自适应调节分合闸速度。     

基于五段式SVPWM的永磁同步电机反馈线性化直接转矩控制

针对永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统存在转矩和磁链脉动较大的问题,引入反馈线性化理论,结合空间矢量脉宽调制技术(SVPWM),提出了使原系统实现输入输出线性化控制的改进方法.首先分析了控制系统实现反馈线性化的条件,给出了线性化系统控制模型,采用五段式SVPWM的控制算法,最后与传统直接转矩控制系统进行了仿真对比.结果表明,基于SVPWM的永磁同步电机反馈线性化直接转矩控制系统显著抑制了转矩和磁链的脉动,并且具有理想的动静态性能.     

基于滑模变结构永磁同步电机的直接转矩控制

采用传统的直接转矩控制策略时,电机电磁转矩和磁链脉动较大,并且逆变器开关频率不恒定.为解决该问题,将滑模变结构控制策略引入永磁同步电机直接转矩控制系统中,应用Matlab/Simulink对其进行仿真研究,并且实现了基于TMS320LF2407滑模变结构永磁同步电机的直接转矩控制,并对控制系统动、静态性能与传统直接转矩控制进行了对比研究.仿真和实验结果表明：与传统直接转矩控制相比较,滑模变结构直接转矩控制系统中定子磁链和电磁转矩脉动大幅度降低,而动态响应速度基本相同,逆变器开关频率恒定.     

基于零矢量插入的矢量细分的PMSM直接转矩控制研究

依据永磁同步电机直接转矩控制理论,采用矢量细分的控制策略和SVPWM调制方法,将原6个电压矢量和6个磁链扇区细分成12个电压矢量和12个磁链扇区,并分析不同电压矢量在每个定子磁链扇区内对转矩的作用,在此基础上,引入零矢量的插入,提出新的电压矢量开关表,利用MATLAB软件进行仿真,理论分析和仿真结果表明这种控制策略可以在很大程度上减小转矩脉动,具有更好的动静态性能.     

电力推进船舶永磁容错电机矢量控制策略对比分析

针对电力推进船舶推进电机性能与控制策略相匹配的问题,本文对电推船用永磁容错电机提出了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环跟踪控制(CHBPWM)两种不同的矢量控制策略。结合H桥逆变电路结构和工作原理,从谐波和控制效果方面对比分析了SVPWM和CHBPWM的区别和联系,并在Matlab/Simulink中建立了三相永磁容错电机的矢量控制仿真模型,搭建矢量控制系统实验平台。由仿真和实验结果可知,相对于CHBPWM控制,SVPWM控制对直流侧电压的利用率更高,可降低转矩脉动,而CHBPWM控制则可优先用于对转速、转矩响应速度要求较高的场合。因此可根据电推船不同的用途、需求等选用不同的控制策略。     

真空开关低分散性永磁操动机构控制系统设计

为抑制真空开关分闸、合闸操作引起的暂态影响,分析了真空开关分闸、合闸时的受力情况及对其操动精度的影响因素,仿真计算了永磁机构的动态特性;设计了一个自适应操动机构控制系统对真空开关操动机构的励磁电流、机构行程实时监测,通过驱动IGBT有序控制操动机构电容放电,有效修正其动作分散性;增加系统电压、电流相位检测单元后可实现设定相位准确动作.测试结果证明,控制系统可以明显降低真空开关操动机构的动作分散性,且操动机构分闸、合闸动作分散性控制在±500μs以内.     

基于DSP的开关磁阻电动机微步控制策略研究

提出了一种基于瞬时电流控制的抑制开关磁阻电机转矩脉动的微步控制策略．首先，由电机的矩角特性和转矩星型图，控制不同位置时各相电流幅值的大小，合成出多个派生转矩矢量，近而使电机步进角减小即每转步数增加，从而使转矩能够平滑过渡，达到减小电机转矩脉动的目的；其次，采用高性能的TMS320F2407DSP控制器实现了该控制方法，仿真结果表明该控制策略不仅简单，而且有效地减小了转矩脉动。     

永磁同步电机直接转矩控制不合理转矩脉动抑制研究

针对传统永磁同步电机直接转矩控制系统中的不合理转矩脉动现象,分析了电压矢量对电磁转矩的作用,给出了不合理转矩脉动产生的根源,由此提出了一种改进的开关表。这个开关表在一个扇区内可以使用6个有效电压矢量。仿真结果表明:文中提出的控制策略可以在定子磁链圆部分区域内有效减小转矩脉动。这为解决直接转矩控制中的转矩脉动提供了新的思路。     

基于反推算法的六相感应电机SVM-DTC控制方法

针对传统直接转矩控制运行时存在逆变器开关频率不恒定、转矩脉动大的问题,从六相电机空间矢量解耦特点入手,提出了一种转子磁链闭环的六相感应电机反推式空间矢量调制与直接转矩控制(space vector modulation and direct torque control,SVM-DTC)方法.首先,分析和建立了六相电机数学模型,并运用新虚拟电压平衡矢量来确定空间电压矢量脉宽调制(space voltage vector pulse width modulation,SVPWM)方案以便减小电机定子谐波电流;其次,应用反推算法设计转速反推控制器替代传统直接转矩控制中的转速PI控制器,应用转矩反推控制器与磁链反推控制器得到静止坐标系下的定子电压实际分量;最后,在Matlab/Simulink中进行系统的仿真验证.通过仿真与PI控制的改进DTC方法相对比可知,该控制方案下电机具有响应速度快、转矩脉动小、可调参数少和可改善定子电流波形等优点,并使逆变器工作在恒定开关频率下.     

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制

针对永磁同步电机直接转矩、控制系统转矩和定子磁链的脉动问题，设计了基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略的永磁同步电机直接转矩控制.在每个控制周期内，计算出参考磁链和所估计磁链的偏差，选择相邻非零矢量和零矢量，并精确地计算出各自作用时间，然后利用线性组合法将其合成为新的电压矢量.在MATLAB/SIMULINK仿真环境下，对该控制系统进行了建模与仿真.仿真结果表明，该方法可以明显减小转矩和磁链脉动，具有更好的动、静态性能，而且响应速度快，运行平稳.     

直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究

针对基于直接转矩控制中的感应电动机在低速运转时存在较大的转矩脉动问题,提出了一种新的控制方法。该方法在对传统直接转矩控制的开关控制表进行改进的基础上,建立了新型双层滞环控制的开关控制表,使感应电动机的转矩脉动达到最小。实验结果表明该方法能有效地解决转矩脉动问题。     

永磁同步电机直接转矩控制无传感器运行研究

传统永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制存在电流、磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定等问题，而且速度传感器的存在降低了系统运行的可靠性，增加了系统费用.在PMSM变结构直接转矩控制的基础上，提出了基于瞬时功角检测的速度估算方案，实现PMSM直接转矩控制无传感器运行.实验结果表明，提出的方案能够有效解决带传感器的传统直接转矩控制存在的问题，同时保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的特征和系统鲁棒性强的优点，有效地改善了系统的动、静态运行性能，提高了系统运行的可靠性.     

基于二阶滑模的永磁同步电机直接转矩控制研究

为解决传统直接转矩控制系统中存在的定子磁链与电磁转矩波动较大问题,提出了一种基于滑模变结构的控制方案.利用SVPWM空间电压矢量脉冲宽度调制代替滞环控制以及开关表,用转矩与磁链的二阶滑模控制器取代传统PI调节器,加强了转矩和磁链的控制精度,抑制其抖振.用滑模观测器代替传感器,提高了调速系统的控制性能和抗干扰能力.Mat...     

基于最小铜损的BLDCM矢量控制

为了降低无刷直流电机（BLDCM）驱动系统的转矩脉动,提高运行效率,提出了基于最小铜损的BLDCM矢量控制方案.该方案实现思路是基于最小铜损设计电流指令发生器,发生器根据速度外环输出的参考转矩获得BLDCM定子电流给定值.定子电流给定值与实际定子电流比较后,经过电流内环PI调节器生成逆变器参考电压,其控制逆变器进行空间矢量脉宽调制（SVPWM）〖JP〗并输出驱动BLDCM的相电压,实现BLDCM的矢量控制.为了验证基于最小铜损BLDCM矢量控制方案的可行性和有效性,建立了该系统的Simulink仿真模型,仿真结果证实了BLDCM矢量控制在降低转矩脉动的同时兼具良好的动态和静态性能.     

容错型牵引电机驱动系统的间接定子量控制

针对基于三相四开关容错逆变器的电力牵引传动系统,提出牵引电机的间接定子量控制方案.采用间接定子量算法生成参考电压矢量,以固定逆变器开关频率和减小电磁转矩脉动;通过含有饱和限幅环节的改进型磁链观测器抑制定子磁链的积分漂移.针对三相四开关空间电压矢量的特殊性,给出了容错逆变器SVPWM调制算法;考虑到容错逆变器直流侧电容中点电压不平衡的问题,建立了中点电压补偿模型,提出了一种基于PID调节器的补偿方案.通过MATLAB/Simulink仿真实验证明了所设计的基于三相四开关容错逆变器的牵引电机间接定子量控制方案的可行性和有效性.     

基于端口哈密顿系统与PI控制原理的异步电动机转速调节

针对功率变换器和异步电动机构成的传动系统,利用能量成形与端口受控哈密顿（PCH）系统理论,研究其速度控制问题。建立了异步电动机的PCH系统模型,并构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据转子磁场定向原理,确定了期望的平衡点,并用Lyapunou稳定性定理分了平衡点的稳定性。利用互联和阻尼配置方法,设计了负载恒定已知和有扰动情况下的速度控制器。负载扰动通过速度误差的比例积分控制来估计。利用电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）信号变换控制功率变换器各开关器件的导通占空比,实现异步电动机的速度调节。仿真结果表明,系统具有很好的负载扰动抑制能力和转速跟踪性能。     

开关磁阻电机的滑模变结构控制研究

基于开关磁阻电机存在转矩脉动且电机数学模型不精确问题,利用滑模变结构控制的快速性和完全自适应性,设计了一种滑模变结构控制的开关磁阻电机驱动系统,通过仿真实验证明,这种系统可有效降低转矩脉动.     

基于改进SVPWM永磁直线同步电机直接推力控制

针对传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）永磁直线同步电机直接推力控制系统响应慢、逆变器开关损耗大、输出电流谐波含量高、系统效率低、推力脉动大的问题,建立了逆变器损耗模型,推导出损耗以及谐波含量关系式,得出损耗和谐波含量最小时的零矢量最优分配方式,提出最小损耗SVPWM方法,并采用定子电流最小控制代替系统定子磁链给定值.通过Matlab/Simulink仿真实验比较了传统方法和本方法在不同速度时加载不同负载的系统损耗和效率以及在电机起动和突加负载时系统的响应能力和推力脉动,并分析了两种方法的逆变器输出电流谐波含量,证明了本方法的有效性与可行性.