PMSM低速下无位置传感器矢量控制算法的工程实现

本文采用矢量控制的双闭环结构,建立了PMSM的滑模观测器模型,分析了该控制系统的控制性能与滑模控制的特点。针对在静止与低速运行状态下,滑模观测器失去可靠估计的能力,采用了转子强迫定位与电流闭环的加速拉升的启动方式,对电流闭环的加速拉升及切换点的选择与带载启动能力进行了仿真,验证了算法的可行性。系统的硬件实现平台由控制板、功率板与永磁同步电机构成,在该平台上采用模块化方式完成了软件的设计与调试;通过软硬件联调验证了算法在实际系统中的控制性能。

MMC-HVDC改进模型预测控制策略研究

控制策略对保证基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统(modular multilevel converter-high voltage direct current transmission,MMC-HVDC)正常工作起着至关重要的作用。经典双闭环矢量控制具有控制精度高、响应速度快等特点,但需要控制器设计和控制参数调节;模型预测控制具有建模直观、无需控制器优点,但预测指令的求解过程稍显复杂。该文在两相静止坐标系下,综合2种控制策略的优点,基于功能等效思想,将双闭环矢量控制等效划分为2个模型预测环节,构成改进模型预测控制。研究2种不同的控制指令获取方法,避免传统预测控制运算量大、权重因子调节复杂等问题。通过对模块化多电平换流器技术(modular multi-level converter,MMC)数学模型离散化,建立MMC阀侧电压控制指令输出预测模型,实现内环控制器等同功能。分别针对电网电压平衡和不平衡工况,从功率跟踪、负序电流抑制及功率波动抑制等方面验证所设计控制策略的有效性。

永磁同步电动机调速的PI控制策略

电机的双闭环矢量控制策略是目前比较成熟的电机控制策略,其中速度PI控制器的设计是整体控制策略的重要环节。本文通过对PI控制器的设计,利用速度分段及三维插值的方法实现电机调速功能,使电机能及时的响应速度的加减变化。

异步电动机双PWM传动系统数字化实现

基于双PWM技术的异步电动机传动系统以4象限工作、网侧电流近似正弦和功率因数可控等特性受到广泛关注。对系统的整流器采用双闭环矢量控制策略、异步电动机采用VVVF控制,设计了系统的硬件电路和软件,完成了系统基于DSP的数字化实现。实验结果证实了所设计的双PWM系统不仅能正常运行,而且各性能指标均符合要求。

直驱式容积控制电液伺服系统设计与实现

基于永磁同步电机的直驱式容积控制电液伺服系统融合了交流伺服技术的优势,具有广阔的市场前景。基于双闭环矢量控制算法实现了永磁同步伺服系统的转速环、电流环控制,最终实现了电液系统的位置环控制。研制了1台用于焦炭厂的5 000 N·m阀门控制电液伺服系统。提出了位置环参数自适应的方法,有效地改善了阀门响应速度和稳态精度。实验结果表明,基于永磁同步电机设计的阀门控制系统运行可靠、快速性好,控制精度高。

一种基于V2G技术的并网控制策略

针对电动汽车并网的特殊要求,提出一种具有V2G功能的主电路拓扑结构,采用了两级式并网系统的结构,它由双向PWM逆变单元和双向DC/DC变换单元组成,并用LCL滤波代替L滤波。为了在并网时输出电流波形的质量,采用了一种新型的控制策略,克服了普通电流PWM控制法和传统PI算法的缺点,即dq坐标系下的电压电流双闭环的电压空间矢量控制策略,然后利用Matlab/Simulink对所提出的控制策略进行仿真,仿真结果验证了该控制策略的鲁棒性,且电流质量能达到并网标准,能够安全并网。

带式输送机驱动控制系统的优化研究

为了解决多点驱动输送机系统存在的启动冲击大、多电机功率平衡性差、张紧装置反应速度慢的问题,提出了一种新的带式输送机驱动控制系统。该系统通过双闭环矢量控制、多电机平衡协同控制、智能永磁张紧、输送机打滑抑制等方案实现了多点驱动输送机系统的智能联合控制,使输送机系统的单机运行费用节约了120万元/年,将输送机系统的运行故障发生率降低了76.4%,极大地提高了带式输送机系统的运行经济性和安全性。

多相可控整流控制策略的仿真与研究

针对船舶直流供电系统中500 V的供电要求,研究了以双三相永磁同步发电机为主体的六相可控整流系统,确定基于双d-q变换的双闭环PI解耦控制,在负载和转速发生突变的情况下保证输出的直流电压能迅速恢复到500 V并保持恒定。利用Simulink软件搭建可控整流系统的仿真模型,进行多相可控整流仿真,仿真结果表明了双闭环矢量控制的有效性,该系统有较快的响应速度以及良好的动静态性能。

对称和不对称故障下的并网光伏逆变器低电压穿越研究

从改变控制策略上,成功实现电网故障下光伏逆变器的低电压穿越。分别提出了抑制对称故障的直接功率控制策略和抑制不对称故障的基于正序、负序电流的双闭环矢量控制策略。在对称故障时,采用限功率运行的方法改变输入功率指令,减少光伏电池对电网的输出功率,实现电网对称故障下的成功穿越。在不对称故障时,提取出电网中的正序和负序分量,采用正序和负序电流双闭环矢量控制,有效地抑制了瞬时电流冲击。仿真结果表明,两种不同故障工况下控制策略的合理性和有效性。