电动拖拉机永磁电机模糊滑模无传感器控制研究

永磁电机闭环控制需要准确的转子位置信息,而传统的机械传感器在农业生产等恶劣工况下的可靠性难以保证。为了提高系统可靠性,对无传感器控制方法进行了研究。在传统基于滑模观测器的无传感器控制中,系统抖振和稳定性差的问题严重影响了无传感器运行的控制效果。为此,本文提出了一种基于模糊滑模观测器和模糊锁相环的无传感器控制方法,有效地解决了这一问题。首先,利用模糊控制器对滑模观测器和锁相环的控制参数进行处理,并根据电机的实际工况实时调整这些参数,提高了系统鲁棒性。其次,采用递归最小二乘自适应线性谐波提取器对反电动势的高谐波分量进行有效滤波,避免了高频分量对观测结果的影响。实验结果表明,所提出的控制方法提高了对转速和转子位置的估计精度。

基于简化控制集的双三相PMSG占空比模型预测直接功率控制

针对模型预测直接功率控制(MPDPC)在选择电压矢量时计算量庞大、计算复杂的问题,提出一种基于简化控制集的模型预测直接功率控制策略。充分考虑双三相系统多矢量多自由度的特点,合成虚拟电压矢量代替大矢量作为备选矢量,以抑制定子电流谐波。根据无差拍原则预测下一时刻的给定功率,以给定功率和反电势等参数作为判断条件,估计目标电压矢量的位置,从而简化控制集,达到简化计算量的效果。在此基础上,针对单矢量控制策略下系统功率性能差的缺陷,进一步引入占空比调制思想,扩大矢量调制范围,抑制相电流谐波以及功率脉动。实验结果证明,所提的简化控制集模型预测直接功率控制可以在改善稳态性能的同时,提升动态响应速度,并有效减小计算负担。

谐波注入式9相感应电机矢量控制技术研究

对9相感应电机的矢量控制系统及其谐波注入技术进行了研究。首先,推导了9相电机在正交坐标系上的数学模型,将9相电机分解到4个独立平面上,并在各平面上对磁链和转矩进行单独控制。然后,在Matlab中搭建了电机模型和矢量控制系统。与传统的抑制谐波的控制策略不同,在电机定子侧注入3次、5次、7次谐波电压。最后,利用Matlab/Simulink仿真对比了谐波注入与正弦供电2种方式下的电机转速、电磁转矩和定子电流波形。仿真结果验证了谐波注入技术对电机性能的提升作用。

六相永磁同步发电机占空比模型预测直接功率控制

针对传统六相永磁同步发电机(PMSG)单矢量模型预测直接功率控制(MPDPC)电流谐波大、有功和无功功率波动剧烈的问题,提出了一种占空比合成矢量MPDPC。通过对六相整流器的最大和中大电压矢量进行重构,获得12个合成矢量,实现了对谐波电流的有效抑制。在此基础上,提出在每个周期内同时作用一个合成矢量和零矢量,并根据有功和无功预测无差拍原理计算最优占空比,进一步抑制了有功和无功功率脉动。试验结果表明,所提占空比合成矢量MPDPC可以有效减少电流谐波和功率脉动。