基于改进滑模的PMSM无位置传感器控制

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的传统滑模控制系统趋近速度慢和传统滑模观测器存在的观测精度差、抖振严重等问题,提出一种基于改进滑模抗扰动控制器和全阶滑模观测器的PMSM矢量控制方法。引入滑模面分段函数和双曲正切函数的改进幂次趋近律,在缩短趋近运动时间的同时能有效抑制系统抖振;引入扩展滑模扰动观测器观测负载扰动,提高系统的抗负载扰动能力;设计了基于二阶广义积分器的全阶滑模观测器以实现PMSM无位置传感器控制,采用全阶滑模观测器抑制滑模抖振源的产生,并构造了基于二阶广义积分器的自适应滤波器来提取反电动势基波,同时采用锁相环获取电机转子位置和转速信息。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。

双馈风力发电机三矢量模型预测电流控制

双馈感应发电机双矢量模型预测电流控制改善了传统单矢量模型预测电流控制中存在的电压矢量方向幅值固定、电流波形质量低、转矩脉动大等问题,但仅对q轴电流实现无差拍控制,仍存在着一定的电流纹波和转矩脉动。对此,在双矢量的基础上增加矢量数目,提出了三矢量模型预测电流控制策略。该策略中的期望电压矢量由相邻2个有效电压矢量和一个零矢量合成,其范围可覆盖任意方向、任意幅值,并对双馈风机机侧变换器d轴和q轴电流进行无差拍控制,有效地减少了d、q轴电流脉动。通过仿真和实验结果分析表明,相比于单、双矢量模型预测电流控制策略,三矢量模型预测电流控制下的电流纹波和转矩脉动明显减小,具有更优异的动稳态性能。

改进的永磁同步电机双矢量模型预测转矩控制

针对永磁同步电机(PMSM)传统模型预测转矩控制(MPTC)权重系数设置复杂、转矩和磁通脉动大的问题,提出了一种改进的PMSM双矢量MPTC方法。该方法扩展虚拟矢量以增加候选电压矢量,结合电压矢量作用于转矩和磁链的原则,减少选择候选矢量的计算量。同时,针对转矩无差拍和磁通无差拍,运用候选矢量的转矩占空比和磁通占空比构造了优化规则代替传统预测转矩控制中的代价函数,避免权重系数的整定问题。仿真结果表明,所提改进方法不仅提高稳态性能,而且能保持MPTC动态响应迅速的特点。