基于输入电流空间矢量调制-输出滞环电流控制的MC-PMSM矢量控制系统

针对输入电流空间矢量调制-输出滞环电流控制(SVM-HCC)方法存在的缺点,如虚拟整流环节在零矢量导通期间,虚拟逆变环节的输出电流滞环控制失效,提出了将虚拟整流环节中的零矢量用两个互补的非零矢量来合成的思想。该方法将空间矢量的60°相区分为两个30°相区,使用不同的两个互补的非零矢量,使虚拟直流环节具有有效直流电压,从而有效控制电动机电流。对MC-PMSM矢量控制系统的SVM-HCC方法原理进行了详细的推导、分析和试验研究。原理样机试验结果表明,将虚拟整流环节中的零矢量用两个互补的非零矢量来合成后,采用SVM-HCC的矩阵变换器-永磁同步电动机系统不仅具有良好的控制效果和较好的网侧性能,而且输入电流和输出电流波形的正弦性较好。

基于H桥逆变器的永磁容错电机电流滞环跟踪与电压空间矢量的脉宽调制比较研究

永磁容错电机的各相绕组采用H桥逆变器供电,消除了各绕组间的中性点,实现了电气隔离,提高了电机控制系统的直流电压利用率和容错性能。在分析永磁容错电机H桥逆变电路结构和工作原理的基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环跟踪脉宽调制(CHBPWM)的原理,设计了三相永磁容错电机的矢量控制系统,并建立了三相永磁容错电机SVPWM和CHBPWM的仿真模型,搭建了基于DSP的三相永磁容错电机矢量控制系统试验平台。通过仿真和试验,对比分析了两种控制策略的优缺点和适用范围。

鲁棒与电流滞环脉宽调制复合控制在同步电机控制中的应用

在深入研究鲁棒控制和电流滞环控制理论的基础上,设计了一种新型复合控制策略,并将其用于永磁同步电机(PMSM)的运动控制。该控制系统旨在完成同步电机的两大控制目标:一是使电机的速度和转矩分别快速跟踪时变的参考输入;另一目标是在负载转矩不确定情况下使电机具有强的鲁棒性。鲁棒控制部分设计出了基于Lyapunov稳定性、平均值理论及阻尼函数的非线性控制系统;为满足负载转矩的要求,将电流滞环控制方法应用到逆变模块中,以获得近似正弦波形的定子相电流。MATLAB/Simulink仿真表明,无论是在负载恒定还是负载不确定的情况下,该复合控制算法均能取得比传统PID控制优越的控制效果。

正弦滞环电流控制可逆变流器

从改善可逆变流器输入电流谐波总畸变率(Total Harmonic Distortion,简称THD)角度出发,提出一种改进的正弦滞环宽度控制方法,该方法可有效减小可逆变流器的THD值。采用IGBT作为功率元件,DSP作为控制器核心,霍尔元件作为电流传感器,构造出一套10kW三相电压型可逆变流器系统。在不改变变流器硬件参数和控制参数的前提下,在该试验装置上对改进的正弦滞环宽度控制方法和固定滞环宽度控制方法的控制效果进行了比较。谐波分析结果表明,前者具有更小的THD值。试验结果证明,改进的正弦滞环宽度控制方法优于固定滞环宽度控制方法。

一种无速度传感器的双馈风力发电机滞环矢量控制策略

为了简化双馈电机矢量控制系统所采用的基于电压正弦脉宽调制技术的控制方法,引入电流滞环跟踪脉宽调制技术,并针对所设计的滞环矢量控制系统设计了一种开环转速观测方案.该方案直接利用转子电流在同步旋转坐标系中的参考值分量而避免了对实际电流分量的计算,从而简化了观测器设计并改善了观测效果.简化后的控制系统不仅提高了响应速度而且不依赖电机参数,所设计的开环速度观测方案在一定程度上克服了传统开环速度观测的缺陷.通过PSCAD/EMT-DC软件仿真验证了控制系统的有效性和转速观测方案的准确性.

车用双电源开绕组电机驱动系统绕组模式切换及电流控制策略

针对电动车用双电源双逆变器开绕组永磁同步电机驱动系统,提出星形、角形、独立3种绕组模式及实现方法。在分析各模式电机外特性的基础上,制定了绕组模式切换策略,其中的转矩饱和判定算法可实现对电机参数变化不敏感的绕组模式自动向上切换。同时提出了用于独立模式的多电平电流滞环调制算法,增加了电平数量及触发机制,可指定主电源并实时切换,从而实现两电源间的能量分配;其具有低开关频率和大功率差值两种控制方式,可达到不同的节能与能量分配效果。仿真结果表明:本文方法充分利用了各绕组模式的工作区间,减少了器件损耗并提高了系统效率,为双电源构型下车用动力系统的建立提供了理论依据与工程方案。

CRH3动车组牵引逆变器3种调制策略研究与仿真

为了研究CRH3动车组牵引逆变器所适合的调制策略,分别分析了正弦脉宽调制(SPWM)、电流滞环PWM(CHBPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)这3种调制方法的基本原理,证明了SVPWM调制直流电压利用率最高,并通过Matlab/Simulink对分别采用3种调制策略的电机逆变器控制系统进行对比仿真分析。仿真结果表明,采用SVPWM调制时的定子相电流畸变率和电磁转矩脉动均很小,是适合CRH3动车组牵引逆变器采用的一种调制策略。

三相四桥臂逆变器调制策略

总结了三相四桥臂逆变器常见的调制策略,对滞环电流调制、PWM调制及三维空间矢量调制等进行了系统归纳并指出各调制策略的优缺点,预测了其发展趋势。

一种三相四桥臂逆变器的新型控制方案

针对在不平衡或非线性负载条件下,普通的三相三桥臂逆变器无法产生三相对称电压,基于Simulink仿真平台,提出了三相四桥臂逆变器的新型闭环控制设计方案。此方案逆变器的前三桥臂采用空间矢量脉宽调制(SVPWM),第四桥臂采用跟踪前三相电流信号的电流滞环调制(CHBM),相对于传统的四桥臂一体化的SVPWM调制,控制系统设计简单,易于分析。仿真结果表明:与普通逆变器相比,采用本文控制方案的四桥臂逆变器输出的波形更加平滑,不仅增强了系统带不平衡负载的能力,而且改善了逆变系统的效率和总谐波失真(THD)。

船用大功率永磁电机矢量控制方案的比较

为了研究不同脉宽调制策略对采用矢量控制的船用大功率永磁电机变频调速性能的影响,通过对大功率永磁电机稳态运行空间矢量图的分析,结合4 088 kW永磁电机的电气性能参数,计算电机定子电阻、电感等关键数值。依据电机参数,建立三种基于正弦脉宽调制、电流滞环跟踪控制和空间矢量脉宽调制策略的仿真模型。仿真结果表明,采用空间矢量调制策略时,电机动态转矩和转速的响应时间最短,电流滞环跟踪策略次之,正弦脉宽调制最差。船用大功率永磁电机矢量控制变频调速系统可综合考虑选择电流滞环跟踪控制和空间矢量脉宽调制策略。

永磁同步电机矢量控制系统仿真实验设计

利用Matlab/Simulink仿真平台建立了永磁同步电机的电流滞环跟踪调制矢量控制系统和SVPWM调制矢量控制系统的仿真模型,给出了相关模型参数。针对永磁同步电机负载起动、参考转速变化、负载转矩变化等情形,开展了两种永磁同步电机矢量控制系统的仿真实验教学。实验结果与理论推导一致,验证了所建立仿真模型的正确性。