无差拍直接转矩控制的MRAS参数辨识方法

异步电机的无差拍直接转矩控制方法具有优异的动态、稳态控制性能,但其对参数准确性依赖较高,研究提出了一种适用于该控制算法的参数辨识方法,以提高算法的参数鲁棒性。首先对参数误差对无差拍直接转矩控制性能的影响进行了理论和仿真研究,之后基于模型参考自适应方法(MRAS)提出了一种针对励磁电感和转子时间常数的参数辨识方法。实验证明该方法辨识结果与理论分析相一致,辨识算法的有效性得到了验证。

基于有效磁链观测器的内置式永磁同步电机的无差拍直接转矩控制

为提高永磁同步电机驱动系统的性能,提出一种无速度传感器内置式永磁同步电机(IPMSM)无差拍直接转矩控制方法。在建立电机离散化模型的基础上,导出了转矩与磁链的无差拍电压控制律。采用图形化辅助解析的方法,直观地表达了无差拍直接转矩控制电压矢量解的物理含义。将无差拍直接转矩控制与基于有效磁链观测器的速度估算方法相结合,实现了IPMSM的无速度传感器控制。仿真结果验证了该方法的有效性。

永磁同步电机新型无差拍直接转矩控制

针对传统无差拍直接转矩控制中电机内部参数摄动对给定电压矢量的影响,提出一种基于滑模扰动观测器补偿的永磁同步电机无差拍直接转矩控制策略。首先,结合滑模控制理论,分别构建了d,q轴滑模扰动观测器,对参数摄动引起的d,q轴电压变化量进行观测,将其补偿至给定d,q轴电压,提高系统对参数摄动的鲁棒性。其次,对q轴滑模扰动观测器进行了重构,在对q轴参考电压扰动补偿的同时对转子磁链进行了有效辨识。试验结果验证了新型控制策略的有效性和实用性。

直驱式永磁同步电机改进型无差拍直接转矩控制研究

为提高直驱式永磁同步电机(DD-PMSM)的动态响应性能,提出了一种改进型无差拍直接转矩控制(DB-DTC)策略。改进型DB-DTC在保留传统DB-DTC动态响应性能的基础上,简化了控制过程,降低了实时计算量。通过在MATLAB/Simulink环境下搭建仿真模型,对传统DB-DTC和改进型DB-DTC的控制效果进行对比,并将改进型DB-DTC结合位置型阻抗控制策略,验证控制策略的优越性。仿真结果表明,在位置控制模式下,相对于传统DB-DTC,所提控制策略的电机转动至给定角度以及转速降为零所需的时间减少0.002 s,稳态运行角度误差减少0.02°。在速度控制模式下,相对于传统DB-DTC,所提控制策略的电机达到给定转速的时间减少0.004 s,稳态转速误差降低0.03 r/min,稳态转速波动降低0.06 r/min,在电机进入稳态运行以后,q轴电流峰值降低0.193 A,q轴的电流脉动降低0.204 A。电机控制系统具有更好的动态性能和更强的抗干扰能力。

基于定子磁场定向的永磁辅助同步磁阻电机无差拍直接转矩控制

针对永磁辅助同步磁阻电机(PMASynRM)直接转矩控制(DTC)转矩脉动较大的问题,研究了基于PMASynRM的无差拍直接转矩控制(DB-DTC)方案。该方案将有效磁链的概念引入PMASynRM,提取转子位置信息应用于DB-DTC,提高了电机的运行性能;采用了基于定子磁场定向的无差拍转矩控制方法以简化计算和有效抑制转矩脉动。搭建基于定子磁场定向的无差拍直接转矩磁链控制(DB-DTFC)模型并在MATLAB/Simulink软件上进行仿真试验,验证了该算法可以有效减小磁链和转矩脉动,具有较好的动态和稳态性能。

三相永磁同步电机的无差拍直接转矩容错控制

针对三相永磁同步电机的单相发生故障的运行问题,采用无差拍直接转矩控制,提出了其在单相故障运行时的无差拍直接转矩容错控制。电机某相突发故障时,该控制策略只需进行简单的硬件重构、补偿电阻投入和变换转矩切换,就可以采用与故障前相同的控制结构、定子磁链和电流观测器,独立地调节电磁转矩和定子磁链,保证电机正常运行,提高系统的安全可靠性和容错性。仿真结果表明,所提出的无差拍直接转矩容错能使三相永磁同步电机在单相故障运行时获得满意的运行性能。

刮板输送机智能控制方案的设计

针对刮板输送机控制系统存在动态响应性能差、调速精度低、多电动机功率失衡的问题,将无差拍直接转矩控制技术和环形交叉耦合控制技术引入刮板输送机控制系统中,建立PMSM离散数学模型,预测最优空间电压矢量,利用SVPWM得到对应的逆变器开关序列,进而实现DB-DTFC控制;3个闭环转速给定相互耦合、相互补偿,实现机头机尾多电动机功率平衡;搭建刮板输送机控制系统仿真模型,验证所提控制算法的有效性。结果表明,采用所提控制算法后能提升刮板输送机的动态响应性能和调速精度,可实现多电动机功率平衡,保障刮板输送机安全、连续、平稳运行。