永磁同步电动机两种矢量控制方式的仿真研究

阐述了转子磁场定向的面装式永磁同步电动机矢量控制调速系统两种常用的控制方法,通过MATLAB语言中的Simulink和Power System Block模块建立了控制系统的仿真模型,并将得出的仿真结果进行了分析比较。

定子磁链直接转矩控制的电压矢量方式

本文提出由定子磁链旋转坐标系产生电机控制电压矢量的直接转矩控制方法。先在定子磁链轨迹圆的切线方向建立坐标系 ,期望电压矢量在这一坐标系上表现为几个固定的电压矢量 ,然后将其映射至逆变器电压矢量放射分布图 ,并由与之相邻两个电压矢量组合产生期望空间矢量。模型简单 ,实现容易。

新型三矢量永磁同步电机电流模型预测控制

永磁同步电机采用传统有限控制集模型预测控制存在电流稳态误差大,参数依赖性强,谐波分量高等问题,提出了包含调制环节和电流指令修正环节的新型三矢量电流模型预测控制策略。在调制环节中,利用关断IGBT二极管续流的逆变特性插入死区,使得系统具有固定开关频率且无需额外死区补偿,简化了系统模型预测控制策略下交流滤波器的设计。针对模型预测参数依赖性强的问题,设计了电流指令修正环节,弱化了主回路参数不准确对系统控制性能的影响,增强了电流模型预测控制的鲁棒性。实验结果证明,所提控制策略有效、可行,该控制策略能够有效减少系统稳态误差和谐波含量。

五相逆变器的空间矢量PWM控制

多相逆变器由于电压矢量的增加,其空间矢量PWM(SVPWM)控制同三相电机相比具有更大的灵活性,文中通过对五相逆变器电压矢量空间的分析,认为多相逆变器空间矢量PWM 控制的线性调制范围及形成的电机定子磁通要优于三相电机。根据五相逆变器的结构特点,在传统的最近两矢量SVPWM(NTV-SVPWM)控制的基础上,提出了两种新的五相逆变器SVPWM 控制方式:最近四矢量SVPWM(NFV-SVPWM) 控制和最小开关损耗SVPWM(MSL-SVPWM)控制。推导了3 种控制方式下的目标输出电压函数及波形,通过对比分析,认为:NTV-SVPWM控制含有较大的低次谐波,不适宜用于多相控制;NFV-SVPWM 控制的输出谐波最小,MSL-SVPWM 控制的开关损耗最小,分别适用于低调制指数和高调制指数工作区。利用MATLAB 对五相同步电机调速控制系统进行了仿真研究,仿真结果验证了上述结论。

基于恒定开关频率空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制

文中分析了永磁同步电机直接转矩控制中转矩、磁链快速动态响应与其稳态脉动之间矛盾的关键问题,提出并深入分析了一种采用空间电压矢量调制、实现简单的解决方式,即采用电压调制获得空间电压矢量的优化组合,实现转矩、磁链误差的精确补偿,进而达到高性能的直接转矩控制效果,同时保证功率器件开关频率恒定。仿真和实验结果证明,引入空间矢量调制概念后,在保持优异动态响应特性不变的条件下,可有效提高永磁同步电机直接转矩控制系统的稳态运行性能,同时系统开关频率近似恒定。

变频器控制方式的比较研究

讨论了变频器不同控制方法的控制特性和工作机理,着重对4种控制方式进行了比较研究:u/f控制、转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制。指出选择变频器应该注意的问题,为工程实际中合理选择和应用变频器提供借鉴。

基于励磁改进型矢量控制的车用交流感应电机启动控制研究

为解决电动车用交流感应电机(ACIM)启动时出现的大电流、小转矩问题,提出励磁改进型矢量控制的新方法,从ACIM控制策略角度考虑解决启动问题。在MMATLAB/SIMULINK环境下建立了ACIM改进前后的转子间接磁链定向矢量控制仿真模型和嵌入式自动代码生成模型。先进行仿真调试,再生成针对TI公司C28x系列DSP的C代码,手工编写TMS320F28335的底层驱动程序,在开发环境Code Composer Studio中完成了上层控制算法和底层驱动程序代码的集成,并将代码烧写到以TMS320F28335为核心的电机控制器中进行启动实验。对改进前后的控制策略进行仿真和实验对比。仿真和实验的结果表明:采用励磁改进型矢量控制的方法能够使ACIM在启动中降低启动电流并迅速提高启动扭矩。该方法比从启动设备和硬件结构上改进的常规方法更加节约成本,提高效率。

交流矢量控制在升船机闸门提升系统中的应用

介绍了隔河岩升船机闸首工作门提升系统的交流调速矢量控制的实现方式。分析了在几种控制模式下的性能差别和特点 ,从而确定控制模式的选择依据。

PMSM低速下无位置传感器矢量控制算法的工程实现

本文采用矢量控制的双闭环结构,建立了PMSM的滑模观测器模型,分析了该控制系统的控制性能与滑模控制的特点。针对在静止与低速运行状态下,滑模观测器失去可靠估计的能力,采用了转子强迫定位与电流闭环的加速拉升的启动方式,对电流闭环的加速拉升及切换点的选择与带载启动能力进行了仿真,验证了算法的可行性。系统的硬件实现平台由控制板、功率板与永磁同步电机构成,在该平台上采用模块化方式完成了软件的设计与调试;通过软硬件联调验证了算法在实际系统中的控制性能。

高动态性能变频调速控制方式的比较和应用

对目前变频器厂家广泛采用的高动态性能交流调速控制方式:矢量控制方式(VC)和直接转矩控制方式(DTC)的控制原理、特点和控制特性进行了分析比较,并指出在工程实际应用中应根据控制对象的不同选择合适的控制策略。

对异步机矢量控制和直接转矩控制的思考

本文在通用变频器矢量控制与直接转矩控制特性比较试验报告的基础上分析比较了两种系统在定向方式、转矩响应时间、开关频率、转矩和磁链脉动及计算工作量等方面的特点,认为两种系统性能相差不大,只是在实现转矩控制时走的路不同。

变频器的控制功能第1讲 变频器的控制方式(下)

根据不同的变频控制理论,可以发展为几种不同的变频器控制方式,即V/f控制方式(包括开环V/f控制和闭环V/f控制)、无速度传感器矢量控制方式(矢量控制VC的一种)、闭环矢量控制方式(即有速度传感器矢量控制VC的一种)、转矩控制方式(矢量控制VC或直接转矩控制DTC)等。这些控制方式在变频器通电运行前必须首先设置。本文主要阐述的就是变频器的这几种控制方式。

《交流伺服控制系统》系列讲座(三) 第3讲 基于FPGA的全数字硬件化永磁同步电动机矢量控制系统

（接上期）1引言交流伺服经历了模拟硬件，全数字软件及全数字硬件三个阶段。目前全数字方式是主流，主要分为基于DSP／MCU的全数字软件化方案和基于FPGA／ASIC的全数字硬件化方案。基于DSP／MCU的全数字软件化方案是目前最常用形式，DSP实现的纯软件方案采用串行中断方式，具有丰富的资源和强大的运算能力，可通过软件设计来获得一定的灵活性.

VC控制和DTC控制在数学模型与调节控制上的差异及引发的思考

叙述了VC控制和DTC控制在数学模型与调节控制方法上的差别;分析了这些差别给控制系统带来的影响。通过分析说明,这两种控制方法各有优点,也各有缺点。应根据应用特点来选择合适的控制策略。

变频器的功能设置概述(二) 第1讲 变频器的控制方式(下)

根据不同的变频控制理论,可以发展为几种不同的变频器控制方式,即V/f控制方式(包括开环V/f控制和闭环V/f控制)、无速度传感器矢量控制方式(矢量控制VC的一种)、闭环矢量控制方式(即有速度传感器矢量控制VC的一种)、转矩控制方式(矢量控制VC或直接转矩控制DTC)等。这些控制方式在变频器通电运行前必须首先设置。本文主要阐述的就是变频器的这几种控制方式。

变频器的功能设置概述 第一讲 变频器的控制方式(上)

根据不同的变频控制理论,可以发展为几种不同的变频器控制方式,即V/f控制方式(包括开环V/f控制和闭环V/f控制)、无速度传感器矢量控制方式(矢量控制VC的一种)、闭环矢量控制方式(即有速度传感器矢量控制VC的一种)、转矩控制方式(矢量控制VC或直接转矩控制DTC)等。这些控制方式在变频器通电运行前必须首先设置。本文主要阐述的就是变频器的这几种控制方式。

基于DSP的恒压频比控制SVPWM方式的研究和实现

电压空间矢量(SVPWM)调制方式把逆变器和电机看作一个整体处理,具有所得模型简单,便于数字化实现,并具有转矩脉动小、噪声低、电压利用率高等优点。近年来在变频调速系统中逐渐得到了应用和重视。本文叙述了空间电压矢量的基本原理,讨论了不对称SVPWM波形及两种对称SVPWM波形的产生方法及优缺点。利用数字信号处理器TMS320F240产生基于恒压频比控制的对称SVPWM调制波形,实验结果表明SVPWM的调制波,和准优化PWM有异曲同工之处,其实质也是一种带谐波注入的调制方法。

矢量控制变频传动技术在电镀锡机组中的应用

针对某电镀锡薄板厂采用的矢量控制交流变频传动系统,分析了公用直流母线系统和能量回馈系统所存在的问题,提出了解决问题的方法,使采用的供电方式合理,有节能效果。