基于NPSO的三维复杂井眼轨迹控制转矩的优选

针对三维复杂井眼轨迹优化问题中自变量多和约束条件复杂的特点,设计了一种新的粒子群算法(NPSO),以提高复杂井眼轨迹控制精度和优化速度。在各井段、套管长度及目标垂直井深等9个约束条件下,应用NPSO优化实际控制转矩(TCT),可以完成井身、井斜角、井斜方位角以及井段曲率等16个参数的优选,实现精确、高效的井眼轨迹控制。仿真结果表明:与MOGA和GA算法相比,NPSO优化TCT的结果更优,算法的运行速度更快。将NPSO应用于实际钻井过程中井眼轨迹控制,可以提高钻井效率,节约钻井成本,缩短钻井时间。

永磁同步电机直接转矩控制转矩脉动抑制研究

针对直接转矩控制系统不合理转矩脉动问题,依据永磁同步电机直接转矩控制理论,提出了基于12定子磁链扇区和12电压矢量的控制策略,分析了不同电压矢量在不同定子磁链扇区内对转矩的作用,给出了不合理转矩脉动产生的原因,并提出了一种新颖的开关表。理论分析和仿真结果表明这种控制策略可以最大程度上减小不合理转矩脉动范围。

合成矢量控制法改善直接转矩控制转矩脉动的研究

传统直接转矩控制方法采用六边形磁链控制,在启动和超低速运行时存在转矩脉动大的问题。考虑定子电阻对传统控制方法的影响,以及六边形磁链法中电压矢量选择表的局限性,在详细研究当前算法的基础上,提出了一种改善转矩脉动的合成矢量开关表方法。这种方法能有效地减小逆变器输出转矩的脉动,具有构造矢量表简单、容易实现的优点。通过分析转矩脉动产生原理,比较了传统方法与所提方法的优缺点。仿真研究和实验结果均证明,该合成矢量开关表法能更好的降低电机转矩脉动、并保持较好的磁链控制性能。

异步电动机直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究

在传统的异步电动机直接转矩控制中,低速运行时定子电流的低次谐波成分比较大,这导致电机在低速时存在较大的转矩脉动问题,针对此问题本文提出一种新的控制方法。在传统直接转矩控制的基础上,推导出异步电动机全速度磁链观测数学模型。为进一步提高转矩响应速度和减小转矩脉动,又在全速度磁链模型的基础上引入了模糊逻辑思想,提出了全速度模糊模型直接转矩控制。该模型把磁链相位角、磁链误差和转矩误差作为模糊变量,并对其进行合理的模糊分级,来优化电压空间矢量的选择。实验结果表明该方法不仅能够提高转矩响应速度,而且能够有效地解决转矩脉动问题,在全速度范围内具有较好的动静态性能。

永磁同步电机直接转矩控制转矩调节器设计

在以往永磁同步电机直接转矩控制研究中,将零电压矢量引入到直接转矩控制转矩调节器中,起到了降低转矩脉动的作用。但是,这些研究没有定量的解决优化计算转矩调节器中零电压矢量作用范围的问题。该文分析了永磁同步电机直接转矩控制中电机转矩变化规律,推导出了转矩调节器中使转矩脉动最小的零电压矢量作用范围优化计算公式,从而解决了转矩调节器优化设计问题。

一种新的直接转矩控制转矩脉动抑制方法

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous,PMSM)直接转矩控制(direct torque control,DTC)系统中存在定子磁链和电磁转矩脉动较大的缺点,提出了一种改进的抑制转矩脉动、减小谐波电流的方法。将模糊控制与PID控制器相结合,取代传统的PI控制,并在直接转矩控制基础上加入谐波电流注入补偿环节,将空间矢量控制与直接转矩控制相结合,有效补偿三相电流谐波,针对谐波电流提取困难,提出了一种新的谐波电流提取方法。在此基础上重新建立了永磁同步电机新的SVM-DTC控制框图。通过仿真软件MATLAB对永磁同步电机传统直接转矩控制和改进后的直接转矩控制系统进行了仿真研究,并利用实验平台进行了实验验证。仿真和实验结果表明,改进后的系统有效抑制了磁链和转矩的脉动、减小了谐波电流,且能满足控制系统快速响应的要求,具有良好的动静态性能。

无刷双馈电机直接转矩控制转矩脉动最小化

针对无刷双馈电机直接转矩控制系统转矩脉动大的问题,依据模糊控制理论,研究了基于模糊控制的无刷双馈电机直接转矩控制系统。将转矩误差、磁链误差、扇区作为模糊控制器的输入,采用模糊控制器自动合理地选择电压空间矢量,取代传统的开关矢量表,同时将磁链圆划分为24个扇区。Matlab环境下的仿真结果表明,与传统的无刷双馈电机直接转矩控制系统相比,有效地减小了稳态时的转矩脉动,并且改善了定子磁链波形,使定子电流波形更接近于正弦。系统在启动、负载扰动等情况下仍然保持了良好的动态性能。在DSP控制系统中实现时,可经相应的离散化后通过查表运算实现模糊控制,实现算法简单,且具有良好的实时性。

永磁同步电机直接转矩控制转矩脉动的产生及其抑制方法综述

针对永磁同步电机直接转矩控制中存在转矩脉动大、逆变器开关不恒定的问题,国内外学者已经做出了相当大的贡献,提出了很多优化或改进措施。文章综述了近几年来国内外在这方面的研究成果,分析了采用直接转矩控制产生转矩脉动的原因以及抑制脉动转矩方法的优缺点。

直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究

针对基于直接转矩控制中的感应电动机在低速运转时存在较大的转矩脉动问题,提出了一种新的控制方法。该方法在对传统直接转矩控制的开关控制表进行改进的基础上,建立了新型双层滞环控制的开关控制表,使感应电动机的转矩脉动达到最小。实验结果表明该方法能有效地解决转矩脉动问题。

异步电动机直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究

为了解决直接转矩控制中转矩脉动过大、开关频率不固定等问题,文中提出了一种新的基于占空比控制的异步电动机直接转矩控制方案。占空比控制技术通过在每个采样周期中插入零电压矢量来减小转矩的波动。本文提出了一种新的计算转矩上升和下降斜率的方法,求解出了占空比的计算公式。最后,对所提出的直接转矩控制算法进行了仿真。仿真结果表明,该方案可以大大减小输出转矩的波动。通过设定固定的采样周期,可以使逆变器的开关频率保持恒定,从而大大改善了调速系统的静、动态性能。

异步电机直接转矩控制转矩脉动抑制策略

文章以异步电机控制方式为研究对象,针对直接转矩控制转矩脉动较大的问题,基于直接转矩控制理论,提出了一种新型的离散占空比控制技术。分析了不同转速范围内零电压矢量对转矩的减小作用,并设计了一种新颖的开关表。目前阶段理论分析和仿真结果表明这种控制策略可以很大程度上抑制转矩脉动。

异步电动机直接转矩控制转矩脉动的最小化研究

在传统的异步电动机直接转矩控制系统中,存在电压空间矢量对定子磁链幅值和磁通角的影响,特别是低速时系统脉动大。针对该问题,提出了一种的新的控制方法,将磁链区间细分控制与电压矢量合成相结合,并且为进一步提高转矩响应和减小转矩脉动,引入了模糊控制。仿真结果表明该控制方法可以大大减小转矩脉动,具有较好的动静态性能。

基于零矢量的无刷直流电机直接转矩控制转矩脉动抑制方法研究

分析了无刷直流电机直接转矩控制系统在不同零电压矢量作用下电机电流、转矩变化规律,根据转矩控制要求,提出了适用于无刷直流电机直接转矩控制系统的零矢量和占空比相结合的转矩控制方法,实现对转矩脉动的有效抑制.仿真结果验证了理论分析的正确性和所提方法的可行性.

基于模型预测的PMSM直接转矩控制转矩脉动抑制方法

针对传统直接转矩控制方法转矩脉动大的问题,提出了一种基于预测控制减小转矩脉动的方法。首先对定子磁链矢量扇区进行了更加细致的划分,增加了可选有效电压矢量的数量,进而提高直接转矩控制的自由度。在此基础上,分析了零电压矢量对定子磁链幅值与转矩的影响,将零电压矢量加入到控制过程中,最后通过预测控制方法选择最优电压矢量。仿真结果表明,所提方法可有效降低转矩脉动,转矩脉动最大可降低61%,同时所提方法与传统直接转矩控制方法相比,具有更好的动态响应性能。

矩阵变换器–永磁同步电机系统直接转矩控制转矩波动抑制策略

针对矩阵变换器-永磁同步电机系统传统直接转矩控制下转矩波动大的问题,推导定子磁链、电磁转矩变化量表达式,探明传统直接转矩控制转矩波动大的成因,设计新型直接转矩控制器,形成直接转矩控制转矩波动抑制策略。首先在对转矩变化率进行局部线性化处理的基础上,建立转矩闭环控制系统的小信号模型。然后,依据经典控制理论,结合矩阵变换器矢量幅值随时间变化的特点,提出转矩控制器和三角波波形参数设计的方法。实验结果表明,所提策略具有良好的动态性能和转矩波动抑制效果。

低开关频率下直接转矩控制转矩脉动抑制方法

本文针对直接转矩控制中转矩脉动大以及开关频率不恒定的问题,深入分析了感应电动机的定子磁链和转矩的实际变化情况,提出了在低开关频率下抑制转矩脉动的新型方案,仿真结果验证了新方案能够有效减小低速时转矩脉动并降低高速时开关频率。

感应电动机直接转矩控制转矩脉动降低的研究

在传统的异步电动机直接转矩控制中,低速时的转矩波动会使控制系统性能变差。采用高性能的磁链观测器来准确观测磁链,并且采用转矩与磁链双层滞环比较器来优化改进开关选择表。仿真与实验结果证明该控制方案能有效降低低速时的转矩波动。

永磁同步电机直接控制转矩脉动抑制的研究

文章针对永磁同步电机直接转矩控制系统存在的转矩脉动问题,提出了基于电压空间矢量脉宽调制策略的永磁同步电机直接转矩控制方法。此方法通过转矩角增量和定子磁链的位置,计算出补偿转矩和磁链误差的参考电压矢量。结合电压空间矢量脉宽调制策略,采用目前最流行的七段式电压空间矢量PWM波形。理论分析和仿真实验结果表明该方法能有效抑制转矩脉动,整个控制系统具有较好的动、静态特性。

基于虚拟电压矢量模型预测转矩的船舶推进电机控制研究

针对船舶电力推进系统中六相永磁同步电机所采用传统直接转矩控制技术(DTC)仅采用最外围电压大矢量,会产生较大谐波电流并导致转矩波动大的问题,提出基于虚拟电压矢量合成的模型预测转矩控制策略(V-MPTC),利用α-β子空间中同向的大矢量和中矢量与z_(1)-z_(2)子空间中反向的小矢量和中矢量恰好对应原理,通过适当地调节一个PWM周期内大矢量和中矢量的占空比,可以使z_(1)-z_(2)子空间中的合成电压矢量幅值为0,实现对电机谐波电流和转矩脉动的抑制。同时为了便于硬件系统实现,进行电压矢量中心化以及采取提前2步的预测方法。仿真结果表明,采用V-MPTC控制策略使系统响应速度有所提高,启动转速超调降低,转矩脉动从0.15 N·m降至0.04 N·m,谐波畸变率从68.92%降至10.85%,验证了该方法在船舶电力推进系统中可提高其控制性能。

考虑电压电流限制的伺服电机无纹波转矩控制

针对伺服系统无刷电机正弦电流转矩控制纹波较大的问题,提出了一种无刷伺服电机在任意反电动势波形下的无纹波转矩控制,实现了电机驱动器在有限电压、电流范围内的功率损耗最小。首先,建立了有限电压、电流范围内的电机模型,推导了电压、电流范围边界的不等约束条件;其次,利用拉格朗日乘数法求解等效二次规划问题,提出了最优转矩控制策略;最后,在三相18极同步电机的实验平台上进行了3种情况的实验验证。结果表明,所提控制策略在相电压、电流饱和时,仍能实现转矩的精确控制,输出期望转矩;在发生单相故障时,可以隔离故障相,同时通过优化励磁电流使非故障相达到预期的转矩输出,减小了转矩纹波。