基于自适应趋近律的对称六相PMSM调速系统

为了进一步提高趋近速度和抑制系统抖振问题,针对九开关变换器驱动的对称六相PMSM系统,提出1种基于自适应趋近律的滑模控制方法,通过仿真验证,该方法能够有效提高调速系统动态性能和稳态精度。

基于SVPWM的六相PMSM串联系统运行性能研究

研究双Y移30°六相PMSM双电机串联系统的SVPWM技术,分析该双电机串联系统的工作原理和六相逆变器的空间电压矢量分布情况,结合基于id=0的矢量控制策略,提出传统SVPWM和多维多相SVPWM技术,推导电压矢量作用时间的计算公式,讨论空间矢量工作平面的几种选择方法,并对比例法和比较法的工作平面选择方法进行仿真比较,并在比例法下对两种SVPWM对该系统在不同转速下的运行性能进行比较研究,得出多维多相SVP-WM是该串联系统更为有效的控制方法。

对称六相PMSM与三相PMSM串联系统的数学建模

针对表贴型转子结构的对称六相PMSM与三相PMSM串联系统,建立了自然坐标系下的数学模型,并利用解耦变换矩阵将电压矢量方程变换到3个相互正交的αβ-xy-o_1o_2子空间中去,分别进行了同步旋转变换,推导出两相同步旋转坐标系下的数学模型;最后,利用i_d=0的矢量控制策略进行了变速解耦运行的仿真验证。

基于自抗扰控制的对称六相PMSM与三相PMSM串联系统

多台多相电机串联驱动系统可以实现单台逆变器驱动多台电机的独立运行,与传统的多电机变速驱动系统相比有助于节省逆变器的数量和安装空间。多台多相电机串联驱动系统的转速调节多采用经典的PI控制,存在快速性与超调的矛盾,系统抗干扰能力比较弱。以对称六相和三相PMSM双电机串联系统为研究对象,将自抗扰控制(ADRC)应用到该串联系统的转速调节中,搭建起了基于ADRC速度调节器的对称六相和三相PMSM双电机串联驱动系统模型,通过仿真证明了自抗扰控制可以实现对转速的快速无超调跟踪,并提高系统的鲁棒性。

双Y移30°六相PMSM的滑模变结构控制技术

针对双Y移30°PMSM的基于空间矢量控制的直接转矩控制(SVM-DTC)技术中PI调节器拖慢系统响应速度的问题,提出一种旨在提高系统响应速度的自适应滑模变结构控制技术。根据系统动态变化参数,研究其状态运动轨迹,通过控制量的切换使系统状态沿着其状态运动轨迹运动,系统的状态在参数发生变化或出现外界干扰时有不变性,达到了提高动态响应的目的。最后,在仿真工具中搭建双Y移30°六相PMSM调速系统的仿真模型,仿真结果明该控制方法解决了PI调节器积分环节响应速度慢的问题,电机转速和转矩的超调量较小、鲁棒性好、可靠性高、具有较强的抗扰动性能。验证了所提方法的正确性和有效性。

对称六相PMSM双电机串联系统直流母线电压利用率的研究

对称六相PMSM双电机串联系统由一台对称六相PMSM串联另一台三相PMSM,在同一台六相电压源逆变器驱动下实现解耦运行。直流母线电压利用率的提高是该串联系统的关键问题之一。本文计算出了对称六相PMSM双电机串联系统逆变器工作在线性调制区的临界条件,分析了零序信号注入提高载波PWM直流母线电压利用率的方法,并通过Mtalab/Simulink仿真对几组工作点进行了验证。

基于改进非奇异终端滑模观测器的对称六相PMSM无位置传感器控制

针对非奇异终端滑模控制方法收敛速度慢等缺点,本文提出一种基于改进非奇异终端滑模的无位置传感器控制方法。以基于九开关变换器的对称六相PMSM为研究对象,设计了无位置传感器控制方法,进行了稳定性分析。仿真结果结果表明,相比于非奇异终端滑模,改进非奇异终端滑模控制方法能够有效提高观测系统收敛速度,减小抖振。

对称六相PMSM反串联系统的虚拟多电机等效模型

针对多电机驱动控制问题,构建了2台对称六相PMSM的反串联规则。对于串联系统中的谐波耦合问题,建立了2台对称六相PMSM反串联系统的虚拟多电机耦合模型,揭示了对称六相PMSM中偶次谐波对串联系统解耦运行的影响机理,指出转子结构的对称性设计能够消除该种谐波耦合,使系统实现解耦运行。通过对转子结构对称的2台对称六相PMSM反串联系统进行了变负载仿真,证明了该串联系统解耦运行的可行性。

九开关变换器单管短路时驱动六相PMSM容错控制

九开关变换器驱动的双Y移30°永磁同步电机系统中,针对九开关变换器单个开关管的短路故障,论文研究了相应的容错控制方法。介绍了九开关变换器的结构和工作原理,变换器某个开关管出现短路情况时,根据SVPWM控制算法的基本原理,重新选择基础电压矢量,对电机进行驱动控制,最后在Matlab/Simulink中进行了仿真实验,验证了所提出方法的可行性。

基于载波调制PWM的对称六相与三相PMSM串联系统矢量解耦控制

针对对称六相与三相PMSM串联系统的解耦控制问题,基于串联系统的数学模型,在二相旋转坐标系下进行了漏感压降补偿,并基于坐标变换和控制量叠加得到了逆变器期望输出。在解耦控制的工程实现方面,充分考虑了逆变器电压、电流限制,提出1种直流母线电压分配方法,提高了系统运行的可靠性。实验证明,所提控制策略能够实现2台电机在负载或转速突变情况下的解耦运行。

六相串联三相双PMSM驱动系统低速区转子位置角高精度解耦观测研究

静止坐标系下通过控制不同平面的电压矢量可以实现六相串联三相PMSM系统中两台电机的独立解耦控制。基于此,在静止坐标系下六相平面和三相平面同时注入旋转高频电压,通过解调对应平面高频电流的负序分量,解耦获得两台电机的转子位置角初步观测值。为了补偿定子电阻、转速和滤波器对观测带来的误差,利用高频电流正序分量中误差角信息与转速前馈相结合的补偿方法,对转子位置角观测值进行补偿。实验结果表明,六相和三相电机稳态转子位置角观测误差绝对值的平均值为0.146和0.106 rad,动态下最大误差为0.2 rad;基于观测的转子位置角构建的无位置传感器直接转矩控制系统低速各种运行工况性能优越。

对称六相和三相PMSM串联系统反电动势谐波效应补偿控制

提出了单逆变器驱动对称六相和三相PMSM串联系统的谐波效应补偿控制策略.针对实际对称六相PMSM非正弦反电动势中高次谐波将会对该串联系统的运行产生耦合的问题,建立了对称六相PMSM和三相PMSM串联系统的虚拟多电机耦合模型,揭示了对称六相PMSM中主要的二次谐波对串联系统解耦控制的影响机理,提出了消除六相PMSM中等效辅电机产生的转矩脉动耦合的控制方法,分别进行了变速变载对比仿真.结果表明:所提补偿控制策略能够改善反电动势中含有最主要二次谐波产生的转矩脉动对串联系统运行的耦合问题,实现了两台串联电机的独立控制.

空间谐波对对称六相与三相PMSM串联系统的影响

单逆变器驱动的对称六相永磁同步电机(PMSM)串联三相PMSM解耦运行的理论基础是电机的反电动势必须为正弦波分布.为了研究电机中的非正弦空间谐波对串联系统解耦控制的影响规律,分别建立了对称六相PMSM含有2次和4次空间谐波的串联系统在3种不同坐标系下的数学模型,推导了非正弦空间谐波引起的六相PMSM电磁转矩脉动表达式,揭示了空间谐波对串联系统解耦运行影响的本质,并对两台电机变速、变负载等不同工况进行了仿真研究.结果表明,对称六相PMSM的2次和4次空间谐波导致其电磁转矩的脉动变化,无法实现对称六相串联三相PMSM系统的独立控制,需要进行相应的补偿控制.

基于SVPWM的对称六相与三相PMSM串联系统的无传感器控制

以对称六相与三相PMSM双电机串联系统无传感器控制为研究对象,在两相同步旋转坐标系下,对电机模型进行离散化,按照扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的基本思路设计六相电机和三相电机的位置观测器,研究了该串联系统id=0矢量控制的两个不同频率输出的SVPWM策略,明确了空间电压开关矢量工作周期的计算方法和工作子空间的确定方法。仿真结果表明:电机串联系统中的两台电机的转速和转矩互不影响。

单逆变器供电对称六相与三相PMSM串联系统谐波耦合分析

对称六相永磁同步电动机(PMSM)和三相PMSM串联系统中,电机空间谐波对解耦运行存在耦合问题,文章以短矩集中绕组的串联电机为研究对象,利用绕组函数分析了各台串联电机包含的各次谐波的耦合影响规律,构建了对称六相PMSM中含有2、4次空间谐波时的串联系统数学模型,推导了电磁转矩的耦合表达式,通过变速运行的仿真,分别进行了耦合运行及其解耦运行的验证。

对称六相与三相PMSM串联系统的解耦控制

针对单逆变器驱动的对称六相永磁同步电机(PMSM)与三相PMSM串联系统,通过解耦变换将控制电流变换到由3个互相垂直的子空间组成的静止坐标系中,六相电机和三相电机分别由第一子空间和第二子空间的电流量控制。通过旋转变换将模型转换到旋转坐标系下,采用矢量控制策略实现了串联系统中两台电机的独立控制和解耦运行。实验结果表明,对称六相串联三相PMSM系统可以实现平稳运行,两台电机的动态响应迅速,转速和转矩互不影响。

基于谐波效应补偿的对称六相与三相PMSM串联系统解耦控制研究

以凸极式对称六相与三相PMSM串联系统为研究对象,针对低次空间谐波导致串联系统不解耦问题,以电机含有空间2次谐波为例,建立起考虑2次谐波耦合的串联系统数学模型,设计了基于谐波效应补偿的对称六相与三相PMSM串联系统解耦控制策略。根据串联系统的数学模型和两台电机的实时运行状态,在两台电机各自的转矩控制环节分别进行补偿。仿真结果表明,所提控制策略消除了两台电机转矩上的脉动量,两台电机的运行状态可以独立调节、互不影响。

基于旋转高频电压注入的六相串联三相永磁同步电机系统转子初始位置解耦观测

用一台逆变器驱动两台永磁同步电机串联系统,可以通过控制不同平面的电压矢量实现对两台电机的独立解耦控制。该文提出在一台六相逆变器的六相平面和三相平面下同时注入旋转高频电压信号,通过解调静止坐标系下电流响应的负序分量来分别获得两台电机的转子初始位置角。同时为了提高观测精度,利用解调电流响应中正序分量所获得的误差角对解耦获得的转子初始位置角进行补偿。此外,对于六相串联三相永磁同步电机(PMSM)系统,考虑到系统中两台电机的浅磁饱和特性,在极性判断中利用了与传统单台永磁同步电机相反的结果来进行判断。根据该文所设计的旋转高频电压注入法,可以实现两台电机转子初始位置解耦观测。六相PMSM和三相PMSM的估计误差绝对值的平均值分别为3.72°和1.81°。最后,实验验证了所提观测算法的有效性。

对称六相永磁同步电机转矩控制与仿真分析

为改善多相电机转矩控制策略性能,以对称六相永磁同步电机为研究对象,结合其结构和绕组分布特点建立自然坐标系下数学模型。由于多相电磁耦合下计算复杂,推导出旋转坐标系下的矢量变换模型。针对多相电机启动转矩波动较大现象,提出一种新的基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的直接转矩控制(DTC)策略。在MATLAB/Simulink环境下,对电机的矢量解耦变换下的数学模型进行仿真研究。结果表明,相比于传统直接转矩控制,所设计的新算法对电机电磁转矩、磁链等方面具有更好的抗扰动性和调控性能,验证了所开发控制算法的有效性和可行性。

九开关变换器驱动六相电机的载波调制PWM控制

针对九开关变换器驱动六相永磁同步电机系统的断相运行状态,研究了一种基于有效作用时间的载波调制PWM控制方法。给出了九开关变换器及基于有效作用时间的载波调制PWM控制的基本原理,建立了正常情况下六相PMSM的数学模型,根据单相和两相断路后电机相应的约束条件,采用空间解耦变换矩阵,分别建立了单相断路和两相断路后的电机数学模型,在Matlab/Simulink中进行了仿真实验,验证了所提控制方法的可行性。