矩阵变换器驱动异步电机模糊自适应PI控制

在间接空间矢量调制的矩阵变换器和矢量控制原理的基础上,搭建了异步电机调速系统.为了进一步提高该系统的动态性能和抗干扰能力,在调速系统的矢量控制部分引入模糊自适应PI控制器,代替传统的PI控制器,对控制器参数进行实时校正.仿真结果表明,采用模糊PI控制器的矩阵变换器驱动的调速系统能够使能量回馈到电网,达到了节能目的,同时...     

双级矩阵变换器驱动IPMSM控制策略的研究北大核心

鉴于双级矩阵变换器和永磁同步电机结构紧凑性的优点,研究了基于双级矩阵变换器驱动内置式永磁同步电机(IPMSM)的调速系统。针对双级矩阵变换器线性电压传输比较低的不足,提出了双级矩阵变换器驱动IPMSM的自动弱磁控制方法,拓宽了系统的调速范围。为改善系统的调速性能,引入了不同转速段使用不同的PI参数和转速斜坡给定的控制方案,提高了系统的动静态性能。仿真和实验结果验证了该方案的可行性与有效性。     

双级矩阵变换器在统一潮流控制器中的应用研究

根据统一潮流控制器的基本原理,结合双级矩阵变换器的优越电气性能,研究采用双级矩阵变换器实现统一潮流控制器的方案。对统一潮流控制器建立两相同步旋转dq坐标系下的控制动态模型,解决如何利用逆变级变换器注入电网的电压的d、q轴分量控制线路潮流;提出对逆变级变换器采用三环解耦控制,从而提高了系统的动态响应能力和稳定性;分析了双级矩阵变换器的拓扑结构及其双空间矢量控制策略和换流特点。构建了基于双极矩阵变换器的统一潮流控制器的仿真实验系统模型。     

双级矩阵变换器在统一潮流控制器中的应用研究

根据统一潮流控制器的基本原理,结合双级矩阵变换器的优越电气性能,研究采用双级矩阵变换器实现统一潮流控制器的方案.对统一潮流控制器建立两相同步旋转dq坐标系下的控制动态模型,解决如何利用逆变级变换器注入电网的电压的d、q轴分量控制线路潮流;提出对逆变级变换器采用三环解耦控制,从而提高了系统的动态响应能力和稳定性;分析了双级矩阵变换器的拓扑结构及其双空间矢量控制策略和换流特点.构建了基于双极矩阵变换器的统一潮流控制器的仿真实验系统模型.     

基于滑模观测器的TSMC-PMSM无传感器矢量控制

为克服传统双级矩阵变换器驱动的永磁同步电机(ISMC-PMSM)调速系统矢量控制系统需要速度位置传感器而使其运行可靠性降低及制造成本提高的缺点,研究了采用滑模观测器(SMO)与锁相环(PLL)结合方法的TSMC-PMSM无传感器矢量控制。通过SMO准确估算出PMSM反电动势,再利用PLL估算出转子位置及速度,实现TSMC-PMSM的矢量控制。仿真及实验结果表明,该方法能较准确地估算转子转速、位置信息,使TSMCPMSM矢量控制具有较好的动、静态性能。     

基于滑模控制的TSMC-PMSM调速系统

设计了一种基于双级矩阵变换器(TSMC)驱动的永磁同步电机(PMSM)滑模变结构直接转矩控制方案。该方案针对一般滑模控制器的抖振问题,设计了积分滑模面、符号函数平滑和变指数趋近律,并应用于PMSM转矩和磁链的控制,既克服了滞环直接转矩控制(DTC)转矩和磁链脉动大的不足,又解决了一般滑模控制器的抖振问题。采用DSP和FPGA开发了一套系统实验样机,给出了系统的软硬件设计方法,实验结果验证了系统设计的有效性,实现了系统高性能调速及网侧电能质量的优化。     

基于双级矩阵变换器的线间潮流控制器

线间潮流控制器是柔性交流输电系统中的新装置,通过控制有功和无功功率来增强电网传输能力.双级矩阵变换器是性能优良的交一交变频器.针对二者结构上的相似性,提出将双级矩阵变换器作为线间潮流控制器,以减小设备体积.首先对线间潮流控制器建模,在park变换基础上,使用比例积分控制设计d-q轴控制方案,采用交叉解耦消除电网间的耦合,利用载波调制的空间矢量控制变换器开关动作,取得了较好的控制效果.仿真验证了方案的可行性和正确性.     

交-交矩阵变换器驱动下的PMSM矢量控制

给出永磁同步电动机的数学模型,并设计基于电流跟踪控制的交-交矩阵变换器.在上述研究的基础上,搭建了交交矩阵变换器驱动下的PMSM矢量控制系统Simulink仿真模型,验证了基于电流跟踪的交-交矩阵变换器驱动下实现PMSM矢量控制的可行性.     

基于S函数的永磁同步电动机模糊控制系统研究

将一种基于模糊推理的PI参数自整定控制器引入永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统中.控制器根据控制量给定值和反馈值的偏差E和偏差变化率EC按照模糊控制规则实时调整PI控制器的两个参数.针对程序具有可移植性的特点,运用Matlab中的M文件实现了对PMSM系统的仿真.仿真结果表明:基于参数自整定模糊控制与常规PI控制的永磁同步电机调速系统相比,具有良好的动态和稳态性能以及较强的鲁棒性,证明这种设计方法的合理性和优越性.     

双级矩阵变换器的过调制策略

针对双级矩阵变换器常规调制策略电压传输比低的问题,在不改变双级矩阵变换器拓扑结构的前提下,该文提出了一种可以提高电压传输比的双级矩阵变换器调制策略。该调制策略将双级矩阵变换器分为两级控制：整流级采用常规电流空间矢量合成法;逆变级根据电压传输比的不同要求将电压空间矢量调制区域分为线性调制区和过调制区。根据过调制程度要求的不同,又将过调制区域分为过调制区域Ⅰ和过调制区域Ⅱ,各个区域分别采用不同的调制模式控制逆变级的输出。论文从理论上分析了过调制策略的原理。仿真和实验结果表明, 双级矩阵变换器过调制时输出电压基波可以精确控制,谐波畸变率比较小,输入输出电流波形质量好。     

Implementation of EKF based sensorless drive system using vector controlled PMSM fed by a matrix converter

A PMSM sensorless drive fed by a matrix converter has been designed to show that a drive system with high performance and efficiency can be constructed by combining the advantages of matrix converters, permanent magnet synchronous motors and sensorless control. Sensorless control of the motor is performed by using Extended Kalman Filter. The characteristics of matrix converter and performance of PMSM which are implemented by using a digital signal controller has been analyzed. Differences between the sensored and sensorless PMSM drive systems are also presented by considering the waveforms of the drive system. Promising results illustrated that EKF based sensorless control of matrix converter fed PMSM drive system with a good performance is achievable at medium and high speed operations.     

基于Quasi-Z源间接矩阵变换器的永磁同步电机驱动系统

将Quasi-Z源间接矩阵变换器与永磁同步电机的矢量控制相结合,提出了一种新型的变频调速系统,克服了传统变频调速系统电压传输比低的限制,能够满足永磁同步电机在不同运行状态下的电压等级,扩展了电机的调速范围。同时在小信号模型的基础上,提出了Quasi-Z源间接矩阵变换器直流母线电压的闭环控制策略。仿真结果表明,可有效提高永磁同步电机的运行性能,抵抗电网电压跌落。     

基于双空间矢量调制的矩阵变换器-永磁同步电机矢量控制系统

结合永磁同步电机磁场定向控制的特点,将矩阵变换器用于永磁同步电机的调速系统,实现永磁电机的交交直接控制并且达到近似单位功率因数.首先阐述矩阵变换器双空间矢量调制的原理,输入侧采用电流空间矢量,输出侧采用电压空间矢量构建了矩阵变换器-永磁同步电机矢量控制系统;然后为了降低转矩脉动,加入电流补偿环节,文中给出了补偿环节的设计方法.原理样机试验结果表明,采用双空间矢量调制的矩阵变换器-永磁同步电机系统不仅达到了良好的控制效果与较好的网侧性能,而且电流补偿环节也是确实有效的.     

基于参数辨识的PMSM电流环在线自适应控制方法

针对永磁同步电机矢量控制系统中电流控制器性能因电机参数变化而下降的问题,提出了一种基于参数辨识的电流环在线自适应控制方法。利用带遗忘因子的递推最小二乘法对永磁同步电动机定子电阻和永磁体磁链进行在线辨识,然后利用得到的定子电阻和永磁体磁链对电机d-q轴电感进行在线估计,最后利用得到的辨识值计算出实时运行条件下的电流环PI参数值。实验结果表明采用本文方法计算所得的PI参数值能够在电机参数发生变化时快速实现电流的精确控制。     

基于模糊PI控制的PMSM位置伺服系统仿真

本文在分析了永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,在Matlab的Simulink环境下构建了隐极式永磁同步电机位置伺服系统的仿真模型。控制系统采用经典的三闭环结构,其中电流环采用id=0的矢量控制策略,速度环采用PI控制,位置环采用模糊PI自适应控制,自适应控制通过Matlab软件编程。文中给出了系统各模块仿真模型的建立方法,并针对工程系统实际参数,进行了负载突加突卸时位置、速度和转矩瞬态过程仿真与分析。结果表明,该系统抗干扰性好,能快速准确地跟踪位置及转速给定。     

用于永磁同步电动机矢量控制的矩阵变换器新型离散控制技术

针对矩阵变换器PWM调制方式和永磁同步电动机磁场定向控制特点,以网侧输入功率因数等于1和电机电流无差跟踪为控制目标,给出了实现最优控制的目标权函数表达式.详细描述了基于时间离散和差分原理的电路方程离散化过程,通过权函数的实时计算和寻优以确定开关状态的最佳组合,实现了输入功率因数的调节和电机电流的矢量控制.在理论分析和仿真基础上,完成了原理样机.样机实验结果与理论分析基本吻合,验证了控制方法的正确性.     

矩阵变换器供电的永磁同步电动机矢量控制系统研究

基于矩阵变换器的优越电气性能结合矢量控制技术,深入研究采用矩阵变换器电流滞环PWM控制策略实现永磁同步电动机转子磁场定向矢量控制系统。采用Matlab仿真软件建立仿真模型并对其进行仿真,给出了主要的仿真波形。仿真结果表明矩阵变换器供电的永磁同步电动机矢量控制传动系统性能良好,而且克服了传统变换器中网侧输入电流波形差以及功率因数不高的缺点。     

基于模糊PI控制的抽油机用永磁同步电机直接转矩控制系统

在抽油机系统中,常存在"大马拉小车"的现象,造成能源浪费.将永磁同步电机代替传统的异步电动机作为抽油机系统的动力机,用模糊PI控制器取代直接转矩控制中的传统PI调节器,并进行仿真研究.结果表明基于模糊PI控制器的抽油机用永磁间步电机直接转矩控制系统响应迅速,能够实现节能目标.     

电流连续型Boost变换器状态反馈精确线性化与非线性PID控制研究

基于非线性系统的微分几何理论并结合传统PID控制的优点，建立了CCM(电流连续型)Boost变换器的非线性仿射模型并推导出非线性坐标变换矩阵和非线性状态反馈表达式，得到了Boost变换器状态反馈精确线性化模型。文中结合基于输出误差的PID控制，提出了变换器非线性PID解耦控制策略。研究结果表明，Boost变换器非线性PI解耦控制，比传统的PI控制有更好的动态响应和稳态特性，状态反馈精确线性化能对Boost变换器这类分段线性系统实现完全控制解耦。DC／DC变换器利用状态反馈精确线性化技术并结合传统PI控制技术的优点进行解耦控制，其结果对进一步研究具有一般性理论和实际意义。