新能源汽车永磁同步电机复矢量解耦补偿策略

在实际应用中新能源汽车采用的内置式永磁同步电机(PMSM)存在d,q轴电流动态耦合和控制延时两大问题。针对电流耦合问题,采用复矢量解耦的方式,根据零极点相消的原理,引入随速度变化的零点实现d,q轴动态解耦。针对控制延时的问题,结合新能源汽车应用场所中的不同工况,采用低载波工况双采样,高载波工况单采样的电流控制策略。通过台架实验结果表明复矢量解耦和延时补偿策略能有效提高电流环动态性能,提高电压利用率以及系统稳定性。

基于矢量解耦控制的风电并网逆变器研究

三相PWM逆变器是风力发电并网系统的主要部分,开发高性能的逆变器控制策略已成为研究的重点。在对风力发电并网逆变器系统数学模型分析的基础上,对逆变器在三相同步旋转坐标系下的数学模型进行了推导与分析,提出了一种矢量解耦控制策略,对直流侧电容电压的平衡进行了分析与补偿设计,给出了矢量解耦控制算法的软件流程。实验结果表明,该控制策略能获得较好的控制性能,并能实现单位功率因数校正。该逆变器运行效率高,可靠性好。

矢量解耦控制级联式无刷双馈发电机研究

由于飞机三级式同步发电机存在CSD(恒速装置),增加了飞机重量,而且发电及容量不能做到很大。提出一种飞机串级式无刷双馈交流发电机系统,去掉了CSD,在发动机转速变化的同时调节控制绕组电流大小实现变速恒频的目的。论文在对串级式无刷双馈发电机定转子磁场进行分析、给出电压和转矩方程的基础上,针对串级式无刷双馈电机的高耦合、非线性和多变量时变性等特点,设计了矢量解耦控制器,实现控制绕组电压与电流之间的解耦,在Matlab/simulink环境下进行了仿真研究,结果表明:利用矢量解耦控制算法对无刷双馈发电机进行分析,实现了变速恒频发电;系统运行良好,具有较好的动态响应特性;所采用的方法是正确的、可行的。

采用空间矢量解耦的双三相异步电动机仿真研究

采用空间矢量解耦的方法建立了静止坐标系下双三相异步电动机的数学模型,给出其在Matlab/Simulink下的仿真结果,重点研究电机缺相不对称运行的稳态和暂态特性。通过仿真证明多相电机具有较高的可靠性,也表明该模型的有效性,为以后研究不同控制策略下电机的动态性能仿真奠定基础,并可以扩展到任意相交流电机的建模和仿真研究中。

矢量解耦下的五轴数控系统路径平滑算法

为保证五轴机床加工过程平滑稳定,提出一种矢量解耦下的五轴数控系统路径平滑算法。五轴数控系统加工路径通过对一系列离散控制点连接的线性路径进行平滑生成,分别进行折线段夹角局部平滑及总体全局平滑。局部平滑中对加工路径矢量进行解耦,分别对路径形状以及方向进行平滑。针对路径形状平滑,通过加工误差建立误差约束,以及确保形状平滑建立路径形状G2连续约束,以最小化路径形状曲率以及路径形状误差为优化目标建立数学模型,通过Q-Learning算法学习路径形状最优解;针对路径方向平滑,根据加工过程方向变化率与曲率大小反比建立数学模型,通过离散积分求解不同路径位置处的方向。全局平滑将局部平滑得到结果进行平滑拼接。经过仿真分析验证了算法的有效性。

基于同步角的无刷双馈电机矢量解耦仿真

基于煤矿的特殊环境,提出一种新的电机及其控制方法。以无刷双馈电动机的矢量解耦控制为研究对象,对电磁转矩与同步角的关系进行分析,并在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型。仿真结果表明,当电机采用基于同步角的矢量解耦控制以后,电机响应的快速性和电机运行的平滑性得到了很大的改善。

电流源逆变器复矢量解耦与前馈解耦联合降阶控制策略研究

电流源逆变器输出侧需添加电容器对输出斩波电流进行滤波,导致电流源逆变器电机驱动系统控制模型具有系统阶次高、存在谐振点、旋转坐标系下模型耦合严重等问题。针对上述问题,以降阶控制为主要目的,提出了复矢量解耦与前馈解耦联合降阶控制策略。针对电流源逆变器的复矢量模型,引入电机电流前馈消除模型中电机电流耦合项,在此基础上,使用复矢量解耦策略,针对二阶串联模型设计带有耦合误差项的比例积分控制器,消除常规控制器中高阶模型导致的闭环系统谐振,简化闭环模型,实现系统的解耦与降阶。同时,该控制器具有结构与参数整定简单的优点,通过稳定性分析验证了所提闭环电流控制器的可行性。以一台3 kW永磁同步电机为对象进行仿真,并与传统控制策略、双闭环控制策略进行对比验证。结果表明,所提控制策略在降低模型阶次、简化控制器设计的同时,相较于传统控制策略解耦合能力更强,在阶跃响应与转速耦合作用下表现出更强稳定性,电流在阶跃信号作用下均没有发生振荡。

交流异步电机直接转矩自动解耦矢量控制方法

交流异步电动机是一种对电能进行转换的电力拖动装置,因在工作过程中易受强耦合性、非线性、外界因素等问题的干扰,导致对其控制效果差、能量损耗大,为此,该文提出交流异步电机直接转矩自动解耦矢量控制方法。采用直接转矩策略降低电机的耦合振动与磁链振动,构建矢量控制模型,实现电流与电压的静态解耦。通过自动解耦策略、模糊控制器与低通滤波器,在改善交流异步电机动态性能的基础上提高电机矢量控制模型的精度,完成交流异步电机的控制。实验结果表明,所提方法在额定转速与转速突变情况下与给定波形的差距最小、能量损耗低于112 V,具有良好的控制效果。

基于空间电压矢量120°解耦的开绕组异步电机双三电平逆变器零序电压消除

由于开绕组异步电机双三电平逆变器系统存在很大的零序电压,导致整个系统在单一直流电压源供电模式时,容易形成零序环流损坏半导体开关器件和开绕组电机绝缘,只能动态地消除系统零序电压的平均值,不能抑制其瞬时值,即在一个开关周期内只能通过改变小矢量的作用时间,使其每个逆变器的零序电压平均值为零。提出一种新的消除开绕组异步电机双三电平逆变器系统零序电压的方法。该方法无需对每个开关周期内系统的零序电压进行动态抑制,直接利用统一快速算法以及空间电压矢量解耦的原理和方法将给定参考电压矢量分解为两个大小相等、方向互为120°的等效参考电压矢量,并由两个逆变器分别单独产生,以此实现对双三电平逆变器系统零序电压的瞬时值的消除。仿真和实验验证了该方法的正确性和有效性。

无刷双馈电机矢量解耦控制方法的研究

对无刷双馈电机的d q轴数学模型进行简化推导,结合电机控制理论设计了无刷双馈电机的一种新型控制系统—矢量解耦控制系统.仿真和试验都获得了较好的控制性能.通过改变电机参数反复对系统进行验证,控制性能依然良好,说明本系统具有较好的鲁棒性.图3,参5.

超高速电机电流源逆变器解耦控制优化策略研究

针对电流源逆变器(Current source inverter,CSI)超高速电机驱动系统控制对象阶数高、耦合强的特点,提出一种基于定子电流反馈有源阻尼的三闭环改进型解耦控制策略。首先,通过在Z域构建考虑控制延时的CSI超高速电机二阶系统等效模型,设计了复矢量解耦电流外环、前馈解耦电压内环构成的分级解耦驱动系统。其次,基于重构模型分析三闭环控制系统在全速域的稳定性,讨论了该解耦策略在高速工况下失稳与二阶系统谐振问题的相关性。本文将定子电流反馈有源阻尼引入电流环调节器,在解决高阶系统谐振问题的同时实现超高速电机在全速域的高性能稳定运行。最后搭建了550000(r⋅min^(-1))/110 W超高速永磁同步电机的CSI驱动平台,并进行相关仿真及实验验证,证明了所提改进策略的有效性和优越性。

背靠背电压源型变流器的非线性解耦矢量控制

建立了背靠背电压源型变流器在dq坐标系下的动态模型,基于反馈线性化方法设计了变流器与两端交流系统有功功率和无功功率非线性解耦控制器,实现了有功和无功功率的独立控制,基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC和30kVA/380V物理样机对参考功率跟踪进行了仿真和实验,对所构建控制器的有效性进行了验证。

基于TMS320F28335实现矢量空间解耦的六相空间矢量脉宽调制

提出用数字信号处理器芯片TMS320F28335作为功率驱动器主控芯片,实现矢量空间解耦的六相空间矢量脉宽调制控制方法。以双Y相移30°六相永磁同步电机为研究对象,推导出实现矢量空间解耦控制过程中12个扇区内ePWM硬件模块控制规律。试验结果表明,用TMS320F28335作为主控芯片,易于实现复杂的矢量空间解耦的多相电机驱动控制,且输出的多路PWM波形、滤波后的相电压波形和线电压波形符合双Y相移30°的永磁同步电机驱动要求,有效抑制电压谐波空间的57、次谐波,达到抑制谐波电流的目的。

基于矢量空间解耦的五相永磁同步电机建模与仿真

从矢量空间解耦的观点出发,采用推广派克变换建立了五相永磁同步电机的数学模型,并分析了推广派克变换矩阵的特点。其结论为多相电机控制策略的研究,特别是多相PWM技术的研究提供了依据。仿真结果验证了方法的有效性,并指出了传统SVPWM方法在多相电机驱动系统中的不足。

一种基于矢量空间解耦的三电平六相逆变器空间矢量调制策略

以中压大功率交流电机驱动为背景,提出一种新型基于矢量空间解耦(VSD)的六相中点钳位型(NPC)三电平空间矢量调制策略(SVM)。其原理为:采用VSD矩阵将六维变量解耦并映射到3个二维平面,即α-β平面、x-y平面及o1-o2平面,提出矢量精简原则使矢量数量从729个简化到417个,进而设计最优五矢量法(OFV)消除x-y平面的谐波电压。同时,提出区域投影法提高了参考矢量位置判断效率,并以冗余负矢量作为首发矢量的矢量作用顺序有效平衡了直流侧中点电位。最后通过实验验证了上述策略的有效性。

基于矢量空间解耦的双定子感应电机改进型24扇区SVPWM调制策略

针对六相电压型逆变器供电的双定子感应电机,提出一种基于矢量空间解耦变换的改进型24扇区SVPWM调制策略。该调制策略不仅继承了传统方法易于数字化实现、提高逆变器开关频率、抑制定子谐波电流等优点,而且克服了传统方法在每个采样周期内两相桥臂的开关管同时动作的问题。此外,改进型方法对应的连续型方法还可以通过等效的载波比较PWM方法进行等效实现,显著简化了算法的复杂程度,节省计算资源,更易于DSP等计算芯片的数字化实现。通过仿真和实验结果,验证了改进型24扇区SVPWM方法和等效载波PWM方法的正确性和可行性。

基于解耦矢量云模型的智能控制器设计

为了解决设计模糊逻辑控制器中的一些问题,提出一种采用解耦矢量云模型的智能控制方法。通过云模型的定性控制机理,给出定性语言的定量化表示,保证自然语言的不确定性传递。利用解耦矢量算法将复杂非线性控制系统的多个输入变量融合为单个输入变量,使得云模型控制规则得到简化,并保证了闭环系统的稳定性。将所设计的解耦矢量云控制器用于球棒系统的控制,仿真结果验证了设计方法的有效性。

一种新型基于矢量空间解耦的多相三电平逆变器空间矢量调制策略

该文以中压大功率交流电机驱动器为背景。针对多相电机驱动,提出一种基于矢量空间解耦（vector space decomposition,VSD）的中点箝位型多相三电平逆变器空间矢量调制策略。以五相三电平逆变器为例,利用VSD将变量解耦和映射到？-？基波平面和x-y谐波平面。将逆变器243个电压矢量进行精简和合成,得到基波平面和谐波平面解耦的两组电压矢量,分别用来合成基波分量和谐波分量。利用冗余矢量进行直流侧中点电压的控制。通过计算输出电压向量的作用时间,将各相输出电压状态进行合并以减小开关频率。最后通过实验验证提出的策略的正确性。

考虑电压饱和的感应电机复矢量电流解耦控制

在感应电机矢量控制系统中,传统电流PI控制器在电流频率增加较大时,d,q轴电流的耦合程度加深,出现电压饱和现象等问题限制了系统响应速度的提升。提出一种基于复矢量解耦的电流PI控制器,控制器采用复矢量解耦与抗电压饱和结合的控制算法,仿真和实验结果表明该调节器有效提高了电机的电流动态响应能力和加重载时的速度稳定性。

基于解耦矢量控制的五相永磁同步电机容错控制策略

针对五相永磁同步电机两相开路故障的运行工况,提出了一种基于解耦矢量控制理论的故障容错控制策略。该策略通过在两相开路故障下的同步旋转坐标系内建立电机的数学模型,构造解耦变换矩阵,将电流控制中id和iq轴解耦,达到两相开路故障下容错运行的目的。仿真结果表明,在五相永磁同步电机两相开路故障下,基于解耦矢量控制理论的故障容错控制策略能够实现电机驱动系统的高品质运行,具有控制简单、转矩波动小、容错能力强等优点。