异步电机调速系统中转矩和磁链变化率的分析及预测控制

直接转矩控制在异步电机调速系统中已日渐成熟,但开关表和现有转矩、磁链变化率的表达式都无法说明空间矢量与转矩、磁链变化率的解析关系。从异步电机转矩、磁链变化率的表达式出发,推导出新的解析表达式,给出了任一空间矢量在任一空间位置对转矩、磁链变化率的正弦分布曲线,并通过与开关表对比,证明了上述结论的正确性。利用以上结论,提出了一种脉动最小化的转矩预测算法,所得试验结果表明:该方法有效减小了转矩脉动,改善了定子电流波形,具有良好的动、静态性能。

基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电机调速系统控制策略

针对以Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)为功率变换器的异步电机调速系统,提出一种基于有限时间控制的变频调速控制方法。首先,根据异步电机的给定转速,经基于PI-IP控制的矢量控制算法获得异步电机的给定电压,并以该给定电压作为BBMC的参考输出电压。再以BBMC中电容电压与电感电流作为系统控制变量,经有限时间控制算法得到BBMC中对应功率开关的占空比。再根据该占空比对BBMC中对应功率开关实施控制,由此可在BBMC输出端获得与其参考输出一致的输出电压,从而实现异步电机实际转速对其给定转速的准确跟踪,达到对异步电机转速进行准确控制的目的。最后通过仿真和实验对上述控制方法进行了验证。

基于FTC的BBMC调速控制策略及参数优化

针对以Buck-boost矩阵变换器(BBMC)为功率变换器的异步电机调速系统,提出一种基于有限时间控制(FTC)的变频调速控制方法.首先根据异步电机的给定转速,经基于PI-IP控制的矢量控制算法获得BBMC的参考输出电压;再以BBMC中电容电压与电感电流作为系统控制变量,经有限时间控制算法得到BBMC中对应功率开关的占空比;再根据该占空比对BBMC中对应功率开关实施控制,即可在BBMC输出端获得与其参考输出一致的输出电压,从而实现异步电机实际转速对其给定转速的准确跟踪,达到对异步电机转速进行准确控制的目的;同时采用自适应狼群优化算法对BBMC主电路参数及基于有限时间的控制参数进行优化,取得了满意的效果.最后通过仿真和实验对上述控制方法进行了验证.

卷首语

无速度传感器高性能异步电机调速系统是当前国际电气传动界普遍关注的一个重要研究方向。转速估计是异步电机无速度传感器控制技术的核心问题。