一种适合DTC应用的非线性正交反馈补偿磁链观测器

提出一种适合永磁同步电机直接转矩控制的非线性正交反馈补偿定子磁链观测器,从确保磁链和反电势正交的角度出发,保证电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性,能有效解决传统磁链观测器存在的直流漂移、磁场饱和及电机极低速运行时磁链观测不准等问题。新型观测器结构简单,无需PI调节,没有非线性饱和限幅环节,对电机参数鲁棒性好,且易于工程实现。针对一台2kW永磁同步电机,采用数字信号处理器DSP对所提出的观测器进行了数字化实现。实验表明,该观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链,实现永磁同步电机直接转矩控制系统的高性能控制。

用于直接转矩控制的自适应正交反馈补偿磁链观测器

为解决传统磁链观测器存在直流漂移以及当电机极低速运行时磁链观测值不准确等问题,提出了一种适合永磁同步电机直接转矩控制应用的新型自适应正交反馈补偿定子磁链观测器.针对在直接转矩控制下反电势信号存在跳变而非连续的特点,对其采取了信号平滑处理以便于反电势与磁链矢量的点积运算.通过检测反电势和磁链的正交程度来自动调节磁链补偿程度,以获得磁链的精确观测值.仿真研究验证了新型磁链观测器的优良性能,它能够在宽广速度范围内精确估算定子磁链,保证了永磁同步电机直接转矩控制的可靠实施.

基于空间电压矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制研究

为了解决永磁同步电机传统直接转矩控制低速时磁链和转矩脉动大的问题,提出了1种用空间矢量调制(SVM)实现减小电压矢量在1个控制周期中的作用时间的直接转矩控制方法;为进一步提高系统性能,对磁链扇区和电压矢量进行了细分。仿真结果表明该方法有效抑制磁链和转矩脉动,具有传统直接转矩控制固有的优良性能,而且具有恒定的开关频率。

电动汽车空调无位置传感器的内置式永磁同步电机控制研究

针对内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器的转子位置和速度估计的难点,提出了一种基于改进定子磁链观测器的转子位置、速度的估计方法。该方法结构简单,涉及电机参数少。通过引入有效磁链概念对IPMSM的电压方程进行等效变换,对两相静止坐标系下的反电动势进行积分。为了抑制反电动势的积分环节带来的积分饱和和直流漂移问题,设计了截止频率可以自动调节的低通滤波器来代替积分器。对于在低速时低通滤波器所带来的磁链幅值衰减和相位超前问题,利用饱和反馈对观测误差进行补偿。最后通过锁相环进行位置的估计。搭建了MATLAB/Simulink仿真平台。仿真表明:该方法能够实现对IPMSM全速度范围内的转子位置的高精度估计。

基于DSP的永磁同步电动机直接转矩控制研究

分析了永磁同步电机直接转矩控制的运行机理,提出了基于智能功率模块IPM的保护方案以及定子电流过流检测与保护方案,开发了一套基于TMS320F240的永磁同步电机直接转矩控制调速系统。实验表明,该系统具有优良的转矩快速动态响应特性,对系统参数摄动和对外干扰具有很强的鲁棒性。实验系统安全可靠运行表明该调速系统具有优良的故障检测和保护功能,硬件设计思想合理。

一种基于混合型磁链观测器的异步电机直接转矩控制

由于异步电机定子电阻压降的存在,传统6扇区直接转矩控制所选电压矢量在扇区交界处可能失效,通过采用12扇区切换方法有效提高了控制的可靠性。针对电压模型和电流模型定子磁链观测器各自的特点,提出了一种适用于高采样频率的新型电压和电流混合模型观测器,建立了定子磁链观测值与真实值的频率响应方程。在电机参数变化情况下,从频率响应特性和仿真两个方面对比分析了三种磁链观测器的性能。最后通过试验证明了所提出观测器的有效性。

基于改进磁链位置判断方法的直接转矩调速系统

异步电动机直接转矩控制技术控制性能优异,但因定子磁链观测算法复杂,对控制器性能要求较高,阻碍了其广泛运用。针对这一问题,设计了一种判断定子磁链所在扇区位置的简便方法,可在一定程度上减小定子磁链扇区位置判断的复杂度和计算量,从而降低对控制器的性能要求。经Matlab/Simulink仿真验证,该方法能够正确判断定子磁链的位置,相比传统方法,在保证稳定性和控制精度的前提下能够获得更快的响应速度,从而降低系统成本。

基于脉冲插入方法的多模式调制切换策略

大功率牵引传动系统通常开关频率低,在全速运行范围内采用多模式调制策略优化电流波形。为解决多模式调制切换过程中出现的电流冲击和转矩波动,该文对切换过程中电机定子磁链进行研究,提出一种基于脉冲插入方法的多模式调制切换策略。所提策略通过脉冲插入精确补偿切换过程的定子磁链矢量偏差,确保控制切换前后的定子磁链轨迹连续,从而实现定子磁链轨迹的无差跟踪和调制模式的平滑切换。所提方法可在任意采样点实现切换,不依赖具体的电机参数和调制模式,具有良好的通用性。仿真和实验结果验证所提策略的正确性和有效性。