基于SMC和最优电流矢量的无刷直流电机矢量控制

传统无刷直流电机运行时存在启动抖动明显、转矩脉动大等问题,为解决这些问题,提出采用SVPWM空间矢量脉宽调制策略,运用滑模控制替代转速环PI控制,同时在q轴电流环注入最优电流矢量控制方案。通过搭建仿真模型及仿真结果分析可知,相对传统控制策略能够有效降低启动超调、抑制换相转矩脉动和提高动态响应能力。

基于超扭曲滑模控制和最优电流矢量的无刷电机矢量控制

传统无刷直流电机运行时转速环易受内外参数变化的影响,存在换相转矩脉动大等问题。为解决这些问题,使用SVPWM空间矢量脉宽调制替代PWM调制,并提出转速环采用快速超扭曲滑模控制替代转PI控制、同时在q轴电流注入最优电流矢量的控制方案。通过搭建仿真模型及仿真结果分析可知,相对传统控制策略,此法能够有效降低启动超调、提高动态响应能力、抑制换相转矩脉动。

基于定子电流矢量定向的异步电机转子磁链估计器及其应用研究

异步电机矢量控制的关键问题在于精确地估计转子磁链。然而,传统的磁链估计器的精度会因定子或转子电阻的摄动而降低。文中提出了一种基于定子电流矢量定向的转子磁链估计器。该新型估计器不包含定转子电阻,可以避免电阻参数摄动对估计精度的影响。开环和闭环的仿真结果表明,该估计器具有相当高的精度,并且在定转子电阻大幅度摄动时,估计结果几乎不受影响,显示出比传统的磁链估计器更强的抗扰动能力。

一种表贴式永磁同步电机电流矢量闭环I/f控制方法

针对表贴式永磁同步电机(surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)开环I/f控制方法存在转速易波动、易失步、电流幅值固定的缺点,提出一种电流矢量闭环I/f控制方法。通过对SPMSM在电流矢量定向γ-δ坐标系下模型的分析,在SPMSM开环I/f控制结构的基础上引入瞬时功率反馈调节算法,通过电机的瞬时有功功率调节电流矢量的转速,在电磁转矩中增加阻尼特性分量,改善电机的转速收敛特性;通过瞬时无功功率调节电流矢量的幅值,使SPMSM运行在最大转矩/电流比状态,提高电机的效率和稳定性。该控制方法无需电机转速信息,且在最大转矩/电流比状态具有渐近稳定性。仿真和实验结果验证了该控制方法在电机起动、稳定运行和负载突变时的良好性能。

基于级联型逆变器的中压有源电力滤波器滞环电流矢量控制

该文提出了一种基于级联多电平逆变器的中压有源电力滤波器滞环电流矢量控制方法。该方法以检测出的需补偿的电流作为指令电流,在复平面上进行滞环电流控制。考虑了实用性,在工程实际中采样频率与功率器件开关频率有限的情况下,根据误差电流矢量和逆变器输出参考电压矢量的大小和方向,在待选电压矢量中快速选出级联多电平逆变器最优输出电压矢量;并根据相邻采样周期对应开关状态变化最小的原则在大量冗余开关状态中选择最优开关状态,减少了开关次数,降低了开关损耗。仿真结果证明了其的正确性和实用性。

以电流矢量为目标的永磁同步电机定子电流动态预测

提出一种以电流矢量为目标的永磁同步电机(PMSM)定子电流动态预测方法。通过研究αβ静止坐标系下PMSM定子电流矢量动态响应,得出电流矢量变化的三个作用分量,并在离散周期上,利用泰勒级数对每个分量截断近似,进而得到PMSM定子电流矢量的动态预测方法。对方法中各个分量的近似误差进行了分析,同时为参数选择和应用条件提供了理论依据。最后,利用实验验证了预测方法的准确性。

自适应滤波在电流矢量死区补偿方法中的应用

电机PWM控制方式存在死区问题,严重影响了电机的运行性能。在电流矢量死区补偿方法基础上,分析了检测电流的噪声对补偿方法的影响,认为噪声极大干扰了电流矢量的计算,破坏了补偿的准确性。为消除噪声的影响,提出了自适应滤波方法,并通过动态收敛系数方法提高滤波器响应速度。实验结果表明,这种滤波方法能有效提取信号中的直流成分,获得准确的分解电流,非常适用于基于电流矢量的死区补偿方法。相对其他噪声去除方法,该算法非常简洁,易于编程实现,占用资源少,实用有效。

并列式混合励磁磁通切换型电机及其电流矢量控制策略研究

为解决永磁磁通切换式电机磁场调节困难的问题,研究了一种新型并列式混合励磁磁通切换型(parallel hybridexcited flux-switching,PHEFS)电机,该电机继承了永磁磁通切换电机功率密度高、反电势正弦等优势,且具有较强的对称调磁能力。结合磁路仿真对该电机电感特性和弱磁性能进行了理论分析,建立了PHEFS电机的数学模型,提出了id 0最大转矩铜耗比电流矢量控制策略,通过对励磁电流和电枢电流的合理分配,在保证静态特性的同时,达到最大转矩铜耗比,以提高电机的运行效率。原理样机的实验结果证明了该电机良好的调磁性能及所提算法的合理性与有效性。

基于电流矢量的三电平逆变器死区补偿策略

为避免直流侧电容的直通,需在功率器件驱动信号上载入必要的死区时间,但随之导致电压电流的畸变。针对上述问题,对三电平逆变器的死区效应展开理论分析,提出一种基于电流矢量的三电平逆变器死区补偿策略。通过分析三电平逆变器的开关切换序列和换向过程,得出在不同电流极性情况下的误差电压矢量。为解决传统策略需检测电流的弊端,研究根据电流幅值自适应设置死区时间,由此补偿矢量可转换为d-q坐标系下的直流分量,跟随电流矢量进行同步旋转。该策略可避免因各种扰动导致的电流过零时的误补偿,并有效改善电流波形。最后,通过基于TMS320F28335控制器的三电平逆变器实验样机,验证所提控制策略的正确性和有效性。

定子电流矢量定向下PMSM转矩脉动抑制方法

齿槽转矩和谐波转矩均会引起永磁同步电机输出转矩脉动,导致电流波形畸变。基于永磁同步电机电磁转矩的磁共能模型,提出一种基于定子电流矢量定向闭环I/f控制的永磁同步电机转矩脉动抑制方法。综合考虑气隙磁场畸变、齿槽转矩和电流畸变等多种因素,推导电机转矩脉动最小化条件下的最优定子谐波电流约束条件,利用反推控制原理构建了谐波抑制控制器。此外,还设计了一种带遗传因子最小二乘算法的永磁同步电机转速辨识方法。仿真和实验表明,设计的转速辨识算法能在较宽范围内实现电机速度辨识,所提控制方法提升了系统的控制精度,改善了电流波形,有效抑制了电机运行时的转矩脉动。

一种基于电流矢量的死区时间补偿方案

针对PWM电压型变频器死区时间对输出电压的影响,提出了一种死区时间补偿方案。该方案通过电流矢量空间角判断感应电机三相定子电流正负,推导出三相定子电压的补偿量。实验显示了该方案的有效性。

面装式永磁同步电机电流矢量直接控制技术

对电机有效控制的关键是对电磁转矩的有效控制。通过对永磁同步电机传统矢量控制和直接转矩控制基本原理的对比分析,提出一种面装式永磁同步电机(surface-mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM)电流矢量直接控制技术。类似于传统矢量控制,其基本思想是对定子电流矢量幅值和相位的控制;类似于直接转矩控制,该技术无需通过旋转坐标变换对定子电流进行解耦,在两相静止坐标系下进行参数计算,采用Bang-Bang控制器,通过选取合适的空间电压矢量来对定子电流矢量幅值和相位进行滞环调节,进而获得优异的转矩动态响应。仿真结果表明,基于该控制技术的面装式永磁同步电机控制系统静、动态性能优异,计算量小,对电机参数不敏感,鲁棒性强。

等幅电流矢量思想的微步距控制技术及其应用

从原理上解决了步进电机实现高精度微步距控制技术的难题,实现步进电机的高精度定位,大大提高步进电机的分辨率和动态运转特性.研究结果使微步距控制技术提高到更高的水平.

基于电流矢量的盘式无铁心永磁同步电机瞬时转矩控制

盘式无铁心永磁同步电机具有过载能力强、无齿槽转矩、反电动势正弦等优点,非常适合伺服应用场合。但由于电机定子绕组电感很小,导致在传统电压型逆变器控制下的电流波动较大,限制了此类电机的应用。基于以上问题,在前置电流型斩波电路的基础上,提出一种基于电流矢量的瞬时转矩反馈控制算法。探讨了电流矢量与电磁转矩之间的关系,对电机的瞬时转矩进行估计和反馈,根据转子位置来计算需要输出电流矢量的幅值及逆变桥的开关状态,通过调整母线电流来实现对电机转矩的实时控制。仿真和实验结果验证了所述控制方法的有效性,为盘式无铁心永磁同步电机控制系统的研究提供了理论基础。

基于电流矢量的三电平逆变器死区和管压降补偿策略

在电机控制过程中,死区和管压降的存在导致逆变器输出波形畸变。为了消除电压和电流的畸变,死区和管压降补偿是必要的。本文给出了一种简洁高效的三电平电压型逆变器死区补偿方法,用以改善电机的输出波形,详细分析了死区产生机理,利用电流矢量对死区进行准确补偿。根据PWM状态和电流矢量的位置分析功率器件压降的变化,结合电流方向进行补偿。最后基于F2812DSP芯片的三电平逆变器实验平台对该方法进行了开环和闭环实验研究,验证了理论分析的正确性和实际可行性。

无轴承异步电机的定子电流矢量定向转子磁链估计

无轴承异步电机转子磁场定向控制的关键问题在于精确地估计转子磁链。针对传统模型转子磁链估计精度受到定转子电阻变化影响的问题,在定子电流矢量定向的基础上提出了一种新型的转子磁链估计器。该转子磁链估计算法不含定转子电阻,因而可以避免定转子电阻参数变化对磁链估计精度的影响。通过Matlab/Simulink对估计器进行了系统仿真分析,仿真结果表明了所给转子磁链估计器算法的有效性。

基于空间电流矢量的步进电机SPWM细分数字驱动器研究

具有电流闭环的步进电机细分数字驱动控制是精细加工生产中采用的优先解决方案。通过对三相步进电机旋转磁场的空间电流矢量合成以及SPWM控制器电路原理的阐述,针对传统步进电机控制器细分控制存在的问题和原因,提出了基于空间电流矢量的SPWM细分数字驱动器的设计思想。经过实验测试,在新型细分数字驱动器的控制下,在电机相线圈两端得到了较好的正弦电流波形,进一步提高了空间旋转磁场的均匀度,使步进电机的控制精度有了较大的提高。

永磁同步电机高转矩电流矢量控制方法和系统

本文提出了一种提高永磁同步电机输出转矩的电流矢量控制方法，即通过实时控制定子电流矢量的相位角，充分利用磁阻转矩来使电机输出转矩达到最大值。与传统的控制方法相比，电机的几种性能指标如：力矩、效率、功率因数等都得到了改善、文中还给出了最大转矩电流矢量控制的实现方法和仿真结果。

采用电流矢量控制的电流型PWM AC/DC变换器非线性控制策略的研究

文章提出了一种采用电流矢量PWM控制的非线性控制策略,该方案通过电流矢量PWM控制来跟踪电流指令,从而简化了电流型PWMAC/DC变换器波形发生。在建立电流型PWMAC/DC变换器d-q模型基础上,采用输入输出线性化方法实现了解耦控制,给出了理论分析和调节器参数整定算法,并利用Mallab对控制策略进行了仿真,获得了预期效果。

切比雪夫插值用于等幅电流矢量微步距控制

基于步进电机微步距高精度定位控制,提出采用切比雪夫插值法,对步进电机的等幅电流分矢量幅值进行计算控制的方案。克服了步进电机微步距开环控制分辨率不高和定位精度不准确的问题。该方法在原理上,从汇编控制角度出发,解决了步进电机等幅电流矢量的微步距控制,实验表明该方法具有较好的实际效果,实现了步进电机的高分辨率、高精度定位,并具有良好的动态运转特性。该控制方案方便于计算机实现。