一种新型三电平逆变器直接转矩控制策略的研究

为了解决基于查表三电平DTC控制存在的电压矢量选择复杂性问题,将基于PI调节思想的DTC感应电机控制策略引入到三电平逆变器的控制中。有效降低了三电平逆变器DTC控制的复杂程度,便于系统实现。仿真结果表明这种基于PI调节的直接转矩控制方法具有便于中点电位控制、转矩响应快、转矩脉动低等优点。     

NPC型三电平逆变器供电的永磁同步电机矢量控制系统

在分析永磁同步电机矢量控制理论的基础上,结合三电平中点钳位(NPC)逆变器输出谐波含量低、控制性能好等优点,提出了一种基于NPC型三电平逆变器的永磁同步电机(PMSM)矢量控制方法。深入分析了三电平逆变器空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术,并利用Matlab/Simulink进行了基于三电平逆变器SVPWM算法的PMSM矢量控制仿真实验,结果表明三电平逆变器SVPWM和PMSM矢量控制的有机结合,有效地抑制了转矩脉动,提高了驱动性能。     

基于稳定中点电位的电压矢量合成法

在三电平逆变器直接转矩控制系统中,中点电位的稳定与否,对系统运行的可靠性有很大影响.本文通过电压矢量分析,控制中点电压稳定,对分析结论进行了程序仿真和实际装置试验,结果都证明了该方法的有效性.     

一种新型的三电平逆变器拓扑结构研究

三电平逆变器作为多电平逆变器中最简单又最有实用意义的一种电路,在高压大功率场合有着很高的应用价值。在分析传统的二极管钳位式三电平逆变器的基础上,提出了一种新型的三电平逆变器拓扑结构。这种拓扑结构的三电平逆变器简化了传统NPC三电平逆变器的结构,降低了生产成本,同时保持了三电平逆变器的固有优势。在MATLAB2007b软件中构建了基于这种新型三电平逆变器的直接转矩控制系统,仿真结果证明了这种新型三电平逆变器能够在运动控制系统中能够完全替代传统的三电平逆变器,构成高性能交流传动系统。     

三电平异步电机直接转矩控制

为了解决两电平传统直接转矩控制系统转矩脉动大、响应慢和驱动功率不足的问题,介绍了三电平逆变器的原理及其应用于异步电机直接转矩控制的具体方法,通过Matlab仿真验证了其可行性与优越性,结果显示该控制方法具有动态响应快、抗扰性强、转矩脉动小、谐波分量少、开关频率稳定等优点,对提高异步电机直接转矩控制系统的性能以及减小开关管的损耗有一定的成效。     

三电平逆变器SVPWM调速控制系统的研究

为了研究三电平逆变器在高压大容量电机变频调速中的应用,详细分析了三电平逆变器的开关模型和拓扑结构,得到了在三电平逆变器供电下异步电机调速系统的数学模型,提出了一种以空间矢量脉宽调制实现对逆变桥控制的方法。仿真表明,该方法可以有效地实现三电平空间矢量控制,实现高性能异步电机调速控制。     

一种改进式三电平逆变器SVPWM控制技术研究

在介绍三电平逆变器基础上,研究了三电平逆变器空间电压矢量二(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制,分析了三电平逆变器电压矢量分布情况和直流侧电容中点电位偏移原因.根据SVPWM控制规律,提出了一种基于矢量合成抑制中点电位偏移的SVPWM方法:利用合成矢量在采用周期内向中点注入电流为零,实现中点电位平衡.通过仿真分析,验证了抑制中点电位偏移控制策略的实用性和可行性.实验证明,三电平逆变器中点电位偏移能够被有效抑制,并且具有输出谐波含量低、输出波形好的特性,适合应用于高压大功率变流系统.     

三电平逆变器异步电动机直接转矩控制研究

对svpwm的三电平逆变器异步电动机直接转矩控制进行了研究,该算法具有优化输出电压波形、减小谐波含量等优点,仿真结果表明该算法具有很好的可行性.     

滑模控制在感应电机直接转矩控制中的应用研究

为减少稳态转矩脉动,将滑模变结构控制方法应用于感应电机直接转矩控制。滑模控制可以根据磁链和转矩误差实际大小调节逆变器直流母线电压,并结合转矩预测控制合理的调节电压矢量的作用时间,从而有效地减少转矩脉动。仿真实验证明：即使电机运行在低速范围内,仍然能减少转矩脉动。     

一种基于中点电压稳定的三电平逆变器异步电动机直接转矩控制系统

利用三电平逆变器异步电动机直接转矩控制理论,分析了中点电压稳定原理;设计了一种控制系统,并对该系统的硬件电路和软件控制进行了说明;最后提供的实验数据证明了该系统的有效性.     

无刷直流电机双模糊直接转矩控制系统的研究

针对无刷直流电机直接转矩控制存在传统PID速度环自适应较差和相对较大的转矩脉动等问题,对直接转矩控制系统的转矩观测等方面进行了研究,对直接转矩控制策略进行了归纳,提出了一种双模糊控制策略。在转速闭环中,以模糊自适应PID代替普通的PID控制,实现了PID参数的自适应整定。在转矩控制环中,在转矩滞环控制器的基础上,将转矩的偏差和转矩偏差的变化率模糊化,模糊控制非零矢量和零矢量的作用时间,消除了容差宽度选择对转矩脉动的影响,使转矩脉动进一步减小。研究结果表明,相比普通的直接转矩控制系统,引入双模糊控制策略的直接转矩控制系统,可进一步地减小电磁转矩脉动和提高转速的自适应调节能力,显著地改善系统的控制性能。     

开绕组电机控制系统的共模电压抑制方法研究

为解决单电源供电开绕组交流电机驱动系统存在的共模电压问题,分析了开绕组交流电机驱动系统与常规交流电机驱动系统共模电压的关系,给出了开绕组交流电机端的共模电压表达式,分别针对开绕组交流电机在常规直接转矩控制（DTC）和简化空间矢量调制直接转矩控制（SSVM—DTC）算法下的共模电压抑制问题,提出了电压空间矢量的选取方法,优化了两种控制策略。针对DTC,利用两个逆变器中4组不同空间电压矢量所产生的共模电压为零的特性,选取合适的组合以抑制共模电压;针对SSVM—DTC,将电机端给定电压空间电压矢量分解为两个幅值相等、相位与给定电压矢量互差30。的新电压空间矢量,以达到合成电压空间矢量共模电压为零的目的。仿真结果表明,共模电压的最大幅值会减小至接近于零,远小于原先的幅值,验证了该控制策略的有效性和可行性。     

Performances improvements and torque ripple minimization for VSI fed induction machine with direct control torque

This paper describes a torque ripple reduction technique with constant switching frequency for direct torque control (DTC) of an induction motor (IM). This method enables a minimum torque ripple control. In order to obtain a constant switching frequency and hence a torque ripple reduction, we propose a control technique for IM. It consists of controlling directly the electromagnetic torque by using a modulated hysteresis controller. The design methodology is based on space vector modulation (SVM) of electrical machines with digital vector control. MATLAB simulations supported with experimental study are used. The simulation and experimental results of this proposed algorithm show an adequate dynamic to IM; however, the research can be extended to include synchronous motors as well. The implementation of the proposed algorithm is described. It doesn’t require any PI controller in the torque control loop. The hardware inverter is controlled digitally using a Texas Instruments TMS320F240 digital signal processor (DSP) with composed C codes for generating the required references. The results obtained from simulation and experiments confirmed the feasibility of the proposed strategy compared to the conventional one.     

带ESO的ANFTSMC控制PMSM的新型MPTC无传感器控制策略

针对电动汽车中永磁同步电机传统控制策略对电机控制性能差的问题,提出了一种新型的自适应非奇异快速终端滑模模型预测转矩控制策略.设计了新型自适应指数趋近率,用性质更佳的双曲正切函数tanh()替换传统的切换函数sgn(),并构造了带ESO扰动观测的新型ANFTSMC作为系统转速控制器,消弱了抖振,提高了系统鲁棒性.为实现调速系统的无传感器控制,构造了基于tanh(Fal)的ESO转速观测器.与传统基于Fal函数的ESO相比,观测误差较小,观测精度较高.同时,针对预测转矩控制策略,提出了新型的目标函数构造方法,避免了权重系数的设计,并对传统电压矢量选择方法进行了改进与优化,减少了算法的计算量,结合所设计的新型控制器可有效提高系统的快速性,增加算法的实用性.     

基于空间矢量的同步磁阻电机直接转矩控制

针对传统直接转矩控制由于采用滞环比较器对磁链和转矩进行直接控制,导致磁链、转矩脉动较大和开关频率不固定等问题,对同步磁阻电机直接转矩控制进行了研究,开展了直接转矩控制的基本原理分析,根据同步磁阻电机的数学模型,提出了一种定子磁场定向下磁链和转矩双闭环PI控制结构的直接转矩控制方案,采用空间矢量调制策略,克服了传统直接转矩控制的缺点。利用Matlab/Simulink搭建了两种直接转矩控制方案的仿真模型,并利用基于d SPACE的实验平台对该方案的低速性能进行实验研究,研究结果表明:相较于传统的直接转矩控制,该方案能明显减小电机的转矩脉动并且能保持开关频率恒定,能使电机在低速范围内具有良好的动态性能,并且使得电机在低速范围内稳定运行,证明了该方案的可行性和有效性。     

无刷直流电机矢量控制策略与实现

针对无刷直流电机采用传统驱动控制方式存在的电能利用率低、转矩脉动大、噪声高等问题,分析了电机出现这些现象的原因,给出了一种基于矢量控制正弦波驱动无刷直流电机的控制方法,并研制了磁场定向控制无刷直流电机控制系统。该系统以STM32F103VE控制器为核心,设计了逆变驱动、过压过流检测与保护等硬件电路,并给出了软件控制策略。实验结果表明,与传统的方波换相方式相比,矢量控制可使换相电流波动下降52%,降低了电机的转矩脉动和运行噪声,适用于如空调、抽油烟机等对运行噪声比较敏感的设备,有较高的应用价值。     

无刷直流电机两管导通零矢量直接转矩控制

针对现有无刷直流电机直接转矩控制中转矩计算方法复杂、传统全零数字定义零电压矢量造成的转矩波动大等问题,在无磁链观测直接转矩控制系统的基础上,针对转矩计算、零矢量选择进行了研究。在转矩计算方面,摒弃繁琐的反电动势计算方法,采用三相电流和霍尔信号相结合的方法进行转矩计算;在空间电压矢量优选方面,提出了一种两管导通零矢量以及空间电压矢量选择表,并与传统全零数字定义零电压矢量进行了理论对比分析;在MATLAB/Simulink中搭建转矩控制系统仿真模型进行仿真验证,采用DSP2812作为主控制板搭建实验平台进行实验验证。仿真分析与实验结果均表明,所提控制方法能进一步简化转矩观测,可有效抑制电磁转矩动、静两种状态下的波动。     

基于双滑模控制的PMSS直接转矩调速系统设计

针对永磁同步电主轴传统直接转矩控制策略存在较大的磁链和转矩脉动,系统在低速段难以精确控制,以及由于磁链和转矩脉动引起的噪声和抖动等问题,该文提出了基于双滑模变结构控制的永磁同步电主轴直接转矩调速控制方案。提出通过转矩和磁链的2个滑模控制器来代替传统直接转矩中的2个滞环控制器,其输出实现了空间电压矢量调制,保证了逆变器开关频率恒定,减小了磁链和转矩脉动;分析滑模变结构控制所产生抖振缺陷的机理,选择适当的趋近律在保证系统鲁棒性的前提下有效抑制了抖振。实验和仿真结果表明,该调速系统具有动态响应快,磁链和转矩脉动小以及较强的鲁棒性等优点。