基于负载转矩观测器的PMSM前馈变补偿策略

为提高永磁同步电机(PMSM)的抗扰能力,改善其无位置传感器控制系统中因参数变化导致转速估算精度降低的问题,这里提出一种基于负载转矩观测器的PMSM前馈变补偿控制策略.基于卡尔曼滤波器设计负载转矩观测器与参数辨识器,对负载转矩、交轴电感和转子磁链进行在线辨识,并将辨识参数用于更新负载转矩观测器和前馈补偿系数中的参数变化...     

一种基于转矩补偿的PMSM矢量控制系统设计

针对永磁同步电机（PMSM）负载转矩扰动,本文设计了一个基于电机模型的负载转矩观测器,将负载观测值实时补偿到电流环中,有效提高了系统的抗干扰性能。在此基础上,设计了带有转速微分负反馈的PMSM双闭环系统矢量控制方案,并利用Saber软件构建了系统仿真模型。文章最后给出了仿真结果。     

基于跟踪微分器的PMSM死区补偿策略

针对三相逆变器死区效应导致PMSM电流畸变的问题,对死区效应产生的原因进行了详细分析,得到了死区电压计算公式,并提出了一种基于跟踪微分器的死区补偿策略.应用跟踪微分器构建带有相位补偿的滤波器对PMSM的d,q轴电流进行滤波.将其反变换到三相静止坐标系下,得到正确的相电流极性.计算死区电压,并进行死区补偿.仿真及实验结果...     

基于虚拟损耗功率电流补偿的PMSM节能控制

为了减小电机的损耗,提出了一种基于虚拟损耗功率的具有快速动态响应的永磁同步电机（PMSM）最小损耗控制算法。将一个微小的直流信号以数学的方式叠加在d轴弱磁电流中,重构出电机叠加小信号后的损耗功率,即虚拟损耗功率。利用虚拟损耗功率与实际损耗功率设计了d轴弱磁电流的实时补偿控制器,最终使d轴弱磁电流收敛到电机的最小损耗工作点。由于微小的直流信号并没有直接注入电机驱动系统中,避免了信号注入导致的系统动态性能恶化以及电机损耗增加等问题。实验结果表明了所提最小损耗控制策略具有快速的动态响应,减小了电机的损耗功率。     

基于死区补偿的PMSM无传感器矢量控制方法北大核心

针对永磁同步电机控制系统提出了一种基于死区补偿的无速度传感器控制方法。为获得出色的无传感器低速控制性能,对考虑死区因素的电压源型逆变器输出电压进行了数学建模,随后基于建立的数学模型对逆变器的输出电压进行补偿。最后采用算法简单且鲁棒性好的反电动势法估算永磁电机的转子位置和转速,以达到无传感器控制的目的。该方法消除了转子相位畸变现象,扩大了系统运行范围。实验结果证明了这种控制算法的可行性。     

带负载扰动前馈补偿的PMSM模型预测控制

本文提出了一种带负载扰动前馈补偿的永磁同步电机模型预测控制方法。根据永磁同步电机的基本方程和预测控制原理构建转速预测模型,采用一种改进的Luenberger观测器来估计负载转矩扰动,通过在转速预测控制器中引入负载扰动前馈补偿,来提高驱动系统的动态响应速度和抗负载扰动能力。实验结果表明,与传统的永磁同步电机模型预测转速控制相比,本文提出的控制方法在负载突变的情况下,转速波动更小,鲁棒性更强。     

带延迟补偿的PMSM改进无差拍电流预测控制

针对永磁同步电机(PMSM)无差拍电流预测控制(DPCC)系统易受模型失配影响,导致电流静差的问题,提出了一种具有延迟补偿的改进DPCC策略来实现精确的电流环控制。此处根据旋转坐标系下PMSM模型,针对数字控制系统的固有延迟,采用电流预测校正算法估计下一时刻电流值;构建了带扰动补偿的无差拍电流预测控制器,将输出量进行前馈补偿,该算法适用于电机模型定子电感、电阻与磁链失配的情况,可有效抑制因参数失配引起的电流静差。实验结果表明,此处采用的算法较传统DPCC策略在补偿控制延迟的同时,对模型失配时的电流静差有明显的抑制作用,并具有较强的鲁棒性。     

基于全局快速终端和扰动补偿的 PMSM 矢量控制

为提升永磁同步电机(PMSM) 的动态性能并抑制抖振问题,提出一种结合全局快速终端和扰动补偿观测器的矢量控 制方法,该方法在速度环设计全局快速终端滑模控制器(GFTSMC) 并结合改进型指数趋近律(IERL), 进一步缩短了系统的响 应时间,削弱了运动点在滑模面的抖振现象。为了对永磁同步电机运行过程中存在的扰动问题进行补偿,设计了改进型扩张 状态观测器(ESO) 对未知扰动进行观测并进行前馈补偿。同时设计了滑模位置观测器,实现了对位置信号的检测。仿真结果 表明,该控制策略进一步提高了调速系统的响应速度,降低了稳态误差,增强了抗扰性能,同时能更准确检测转子位置,转速 响应时间提升了0.043 s, 转速最大误差从69.9下降至11.75 r/min。     

一种基于非线性正交反馈补偿磁链观测器的PMSM直接转矩控制研究

永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统的关键之一是磁链的准确观测.结合一种适合PMSM直接转矩控制的正交反馈补偿定子磁链观测器.观测器从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证了电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性.实验结果表明,采用的观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链,实现PMSM直接转矩控制系统的高性能控制.     

基于改进滑模趋近律和负载前馈补偿的PMSM控制研究

针对传统永磁同步电机(PMSM)控制系统中转速超调大以及负载扰动等问题,设计了改进指数趋近律滑模控制器。在传统指数趋近律的等速项和指数项上加了调节函数,使趋近律具有更快的收敛速度和更好的抗抖振能力。为了进一步提高精度,引入了低通滤波负载转矩观测器,将负载转矩的观测值进行前馈补偿以减少负载扰动。在MATLAB/Simulink上建立仿真模型,并与PI、传统指数趋近律、未进行前馈补偿的改进指数趋近律3种控制方法进行实验对比,仿真结果表明,基于改进滑模指数趋近律和转矩前馈补偿的控制策略相比于其他3种控制方法,在减少转速的超调不稳定、增强系统的抗负载扰动等能力上有进一步的提升。     

PMSM交流伺服系统死区效应补偿策略与实现

永磁同步电机控制系统中存在死区效应,这将引起电流发生畸变,从而可能导致系统在低速运行中的不稳定.分析了死区效应对系统影响,在传统平均死区电压补偿方法的基础上,提出了一种在线电压补偿和零电流钳位技术相结合的方法,以削弱死区效应来补偿电压并获得连续电流改善电流波形.实验结果表明,补偿策略是有效与实用的.     

基于ARM的空调用PMSM矢量控制系统优化研究

在对矢量控制技术原理研究的基础上,结合对一种电压空间矢量控制快速算法和一种新型的转子定位方法的初步研究,以ATMEL公司的AT91SAM7A3(ARM7TDMI内核)为主控芯片,提出一种空调用无位置传感器永磁同步电机控制系统优化设计方案,为新一代智能变频空调的控制系统设计提供新的思路和参考.     

基于ESO的PMSM鲁棒控制研究

针对表贴式永磁同步电机(PMSM)在外界干扰下存在响应速度慢和电流存在大量谐波的问题,提出基于扩展状态观测器(ESO)的高阶滑模控制算法。首先,在速度环中设计一种高阶滑模控制器提高系统鲁棒性,并得到交轴电流;其次,为了提升驱动系统抑制电流谐波的能力,利用ESO将扰动补偿到滑模控制器;最后,进行数字实验仿真对比,结果表明该方法能提高动态响应、抑制电流谐波和转矩脉动。     

基于改进型扰动观测器的PMSM抗扰动控制研究

负载转矩扰动及转动惯量变化会对永磁同步电机(PMSM)控制造成影响,为提高系统响应速度以及抗干扰能力,减小负载扰动对控制性能的影响,将观测的负载转矩前馈补偿至转矩电流中,改进滑模速度控制器中指数趋近律函数.设计一种改进型扰动观测器,在传统扰动观测器中加入可变增益算法,针对负载扰动引起系统转动惯量变化的问题,结合模型参考...     

基于海缆的海上风电场无功补偿技术研究

针对海上风电场中长距离海底电缆的充电效应,风电场无功功率波动时易引起母线电压较大波动的问题,结合风电机组变流器和本地无功补偿设备实现风电场的无功补偿。基于海上风电场无功补偿控制方案,对比分析了不同规模、不同传输距离海上风电场采用两端补偿和单端补偿两种方案时海缆导体损耗情况,即风电场出力曲线。最后在Matlab/Simulink环境下建立相应的仿真模型,仿真结果表明:该无功补偿控制方案能够在风电场功率波动时降低海缆导体损耗的同时快速稳定并网点电压,大大提高了系统的无功补偿能力,验证了该方案的有效性。     

高速PMSM无传感器角度误差分析及补偿方法

在永磁同步电机(PMSM)无传感器数字控制系统的高速弱磁阶段,受脉宽调制(PWM)开关频率限制,载波比随弱磁转速升高不断降低,与基速相比系统存在更大的数字信号延时。延时导致的转子位置角度观测误差及电压矢量相位滞后影响了电流的解耦性能,进而影响电机高速弱磁时的动态性能和稳定性,严重时导致电机失控。针对此问题,此处提出一种PMSM高速运行下的转子位置角度误差及电压矢量相位滞后补偿策略,该策略实现简单可靠,可提高PMSM无传感器高速弱磁运行时的稳定性。仿真和实验结果验证了该补偿策略的有效性,且具有一定的应用价值。     

基于ADALINE陷波器的IPMSM死区补偿方法

针对电动汽车用内置式永磁同步电机(IPMSM)控制方案中,由死区效应引起的电驱动系统低速时性能欠佳的问题,在分析死区效应产生的原因及补偿方法后,采用i_α和i_β的线性组合方式判断所需补偿的电压,并使用自适应线性神经网络(ADALINE)将i_d和i_q中的高次谐波滤除以提高死区补偿算法的可靠性。仿真与试验结果表明,使用ADALINE陷波器的死区补偿方法能有效抑制死区效应造成的不良影响,使逆变器输出电流在带载时更加平滑稳定。IPMSM的振动幅值在20 N·m和40 N·m时较补偿前分别减少92.86%和86.96%,使乘用车低速时的起步性能得到改善,进而提升乘车舒适度。     

基于龙伯格扰动观测器的PMSM模型预测控制

受工作条件及自身结构影响,永磁同步电机电感参数不是确定的,当采用离线电感参数实现模型预测控制算法时,容易产生参数失配问题,进而导致控制性能下降,为解决该问题,提出了一种基于龙伯格扰动观测器的模型预测电流控制策略。依靠包含扰动的永磁同步电机模型,构建了龙伯格扰动观测器,并根据期望极点配置原理设计了反馈系数,保证观测器的稳定性,创新性体现在利用龙伯格观测器实时估算得到的扰动值补偿由电感参数失配带来的预测精度损失,进而提高系统的控制性能。实验结果表明,提出的基于龙伯格扰动观测器补偿的模型预测控制算法具有较强的鲁棒性,在电感参数失配时,保证电流仍具有良好的稳态性能。     

基于DC-GRID的海上风电场控制策略研究

提出了基于直流传输的海上风电场系统的控制策略,同时建立了基于DC-GRID的海上风电场系统模型。系统由永磁同步风机机组、离岸全桥直直变换器、岸端逆变器组成。各个永磁同步风电机组分别并联在高压大功率全桥DC-DC上,由升压后经过直流传输到岸端VSC之后,经逆变到适合交流电网传输的电压后并网。控制策略以及系统模型由MATLAB/SIMULINK仿真验证。     

基于PWM占空比优化的PMSM预测直接转矩控制

针对PMSM传统直接转矩控制存在开关频率不规则、开关噪声的频率范围太宽和死区补偿算法复杂等问题,本文提出了一种基于优化脉宽调制(PWM)和死区补偿的PMSM预测直接转矩控制(DTC)方法。该方法首先在已知零电压矢量的基础上,根据预测转矩和磁通误差来选择两个其他有效电压矢量,与此同时,也考虑反电动势和磁通-转矩耦合器;接着,利用零电压矢量和两个其他有效电压矢量预测每个采样周期的转矩和磁通变化量,其中,三个电压矢量的开关周期由转矩和磁通误差以及在上一步中计算出的预测转矩和磁通变化共同决定;然后,采用死区补偿算法和改进的PWM来减小死区效应,以提高预测效果;最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性和优越性,研究结果表明,所提方法在转矩控制和磁通控制效果要明显优于其他方法,且极大降低了开关损耗。