基于扩展电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制

基于永磁同步电机直接转矩控制方法电压矢量选择区域,结合不同幅值和相位的电压矢量变化时对磁链和转矩的影响规律,在电压矢量的4个选择区域扩展多个电压矢量。同时根据不同转矩磁链增减要求,选择合适的电压矢量组。最后使用可变权重系数的模型预测控制选择最优矢量。仿真结果表明:通过使用扩展的电压矢量,PMSM直接转矩控制运行良好,磁链和转矩控制均符合要求,转矩波动较小,转速曲线响应迅速且波动较小,定子磁链为理想圆。

机床用永磁同步电机预测电流控制方法研究

近年来,随着数字信号处理器和先进控制理论的发展,模型预测控制得到越来越多的关注和应用。针对数控机床用永磁同步电机常规单矢量模型预测直接电流控制方法存在电流谐波较大的问题,基于两电平电压源逆变器的基本电压矢量构造了6个虚拟电压矢量,并基于所构造的虚拟矢量建立了扩展电压矢量集。然后,设计了一种基于扩展电压矢量集的永磁同步电机预测电流控制方法。与常规的单矢量法相比,所提方法可明显降低电流的谐波,改善永磁同步电机的稳态控制性能。仿真和实验结果均验证了该方法的有效性,能够为同步电机在数控机床或相近的应用场合提供较好的理论支撑。

ANPC逆变电路有限集模型预测控制的改进算法

此处首先分析了传统有限集模型预测控制(FCS-MPC)算法存在的缺陷以及它在应用中精度不足的问题,分析了问题的解决方案,考虑到实际工程应用中对计算量的限制,选用了增加电压矢量数量的方法来提升控制精度。然后提出了电压矢量扩展方法,为进一步缩短控制时间,此处还对预测模型进行了改进,以三相参考输出电压为输出标准,预测其前一时刻输出电压,确定预测输出电压所形成的电压矢量所存在的扇区,遵循目标函数最小原则,在该扇区范围内确定最优控制矢量。最后通过搭建实验平台验证了基于电压矢量扩展的MPC算法的优越性。

永磁同步电机鲁棒有限集模型预测电流控制研究

永磁同步电机的有限控制集模型预测电流控制直接输出离散的开关状态来达到控制目标,能够在低开关频率下获得期望的控制效果,但同时其也存在固有的合成误差与依赖模型参数的问题。为降低传统两矢量方法造成的合成误差,提出了一种扩展电压矢量方法。为增强参数鲁棒性,在分析参数失配对控制影响的基础上,针对永磁体磁链和定子电感参数失配提出了新的补偿算法。通过实验证明了提出方法能够有效降低合成误差并提升系统的参数鲁棒性。

基于改进占空比计算方式的PMSM直接转矩控制

通过SVPWM技术,综合考虑控制器运算量等因素,对电压矢量进行了扩展,并在传统转矩无差拍原则计算电压矢量占空比的基础上,增加了对参考转矩的预测计算,提出了基于转矩无差拍及参考转矩预测的占空比计算方法和基于磁链区间控制的占空比计算方法。结合转矩控制目标与磁链控制目标,给出了基于两种改进占空比计算方法的最优电压矢量及占空比的选择方法。