基于模糊空间矢量调制直接转矩控制技术研究

针对SVM-DTC系统电机中低速运行存在电磁转矩脉动大的问题,提出了一种基于模糊SVM-DTC方法。通过优化电压空间矢量合成方法,细化电压空间矢量参数表,构建模糊磁链控制器模型和模糊转矩控制器模型,并将2个模糊控制器模型替换到SVM-DTC系统的PI控制器模型。通过理论分析和仿真对比模糊SVM-DTC模型和SVM-DTC模型,验证了模糊SVM-DTC系统的优越性。结果表明,交流电机在中低转速下,模糊SVM-DTC电机电流平滑,定子磁链光滑,电磁转矩脉动变小,电机转速平稳。

永磁同步电机矢量控制和直接转矩控制的对比研究

随着永磁材料的发现和现代电机控制技术的不断发展,三相永磁同步电机的控制方式逐渐演变为矢量控制和直接转矩控制两大流派,并各有千秋。矢量控制和直接转矩控制虽然在控制系统组成、控制过程、形式以及效果等方面存在差异,但是2种控制方式拥有相同的理论基础,控制本质是一致的。通过Matlab/Simulink软件仿真和转矩公式分析进行了验证。

基于空间矢量脉宽调制的直接转矩控制的交流测功系统

提出基于空间矢量脉宽调制的P I直接转矩控制的交流测功机的测试方案。通过直接控制交流测功机的电磁转矩,自动调节被试电机的负载转矩,无需转矩仪可精确获得被试电机的电磁转矩,简单直观,动态响应快,可实现交流测功系统的四象限运行;并为被试电机提供了一个较理想的可控的试验电源。

开绕组BLDCM直接转矩控制电压矢量特性研究

基于直接转矩控制(DTC)的开绕组无刷直流电机(BLDCM)具有运行效率高、电压矢量多样、控制结构简单等优点,适用于工业领域。根据共直流母线开绕组BLDCM控制拓扑搭建了相应的数学模型,对该拓扑下电压矢量的特性进行理论分析及分类,并将电压幅值不为零的电压矢量分为大、中、小三类。分析结果表明:在相同的运行条件下,大矢量作用下转矩变化率最大,小矢量作用下转矩变化率最小,中矢量居于两者之间。仿真结果验证了理论分析的正确性和控制方法的可行性。

基于永磁同步电机的矢量控制和直接转矩控制策略研究

关于传统的直接转矩控制与矢量控制对比的研究相对较为欠缺,从基本原理、逻辑框图和结果分析3个角度对矢量控制和直接转矩控制进行对比。着重对矢量控制的解耦思想和直接转矩控制的定子磁通定向进行分析,通过控制变量法统一电机参数对二者电磁转矩和电流波形进行分析。结果表明:传统直接转矩控制的脉动大于矢量控制,但就超调量而言,传统直接转矩控制更具优势。

基于空间矢量调制的直接转矩控制算法研究

针对传统的直接转矩控制由于采用滞环比较器对磁链和转矩进行直接控制,导致出现开关频率不恒定,磁链和转矩脉动大的问题,提出一种基于空间矢量调制的直接转矩控制方法。根据感应电机的数学模型,建立磁链、转矩双闭环PI控制回路。直接以磁链和转矩作为控制量,采用空间电压矢量调制策略。该方法具有矢量控制连续平滑和直接转矩控制快速响应的特性。仿真和实验结果表明,相对于传统的直接转矩控制,基于空间矢量调制的直接转矩控制方案的开关频率恒定,大大减小了转矩脉动,改善了电流和磁链波形,使系统具有良好的动、静态性能,验证了该方法的可行性和有效性。

空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制

提出一种基于空间电压矢量调制的表贴式永磁同步电机直接转矩控制方法。基于表贴式永磁同步电机的数学模型,通过计算在一个控制周期内能同时精确补偿转矩误差和磁链误差的空间电压矢量,得出基于磁链与转矩的无差拍控制方法。相对于传统的永磁同步电机直接转矩控制方法,该方法能够明显减小磁链与转矩脉动,并且保持了传统直接转矩控制中转矩动态响应快的优点。不同于传统的永磁同步电机直接转矩控制方法,该方法由于使用了空间电压矢量调制,系统在不同工况下具有恒定的开关频率。仿真和实验结果验证了所提出方法的正确性和可行性。

基于自然容错开关表的五相永磁同步电机直接转矩控制

五相永磁同步电机(permanent-magnetsynchronous motor,PMSM)传统直接转矩控制(direct torque control,DTC)存在相电流畸变严重、共模电压(common-modevoltage,CMV)高、转矩和磁链脉动大等问题,且无法实现相开路故障情况下的无扰运行。为解决上述问题,提出一种基于自然容错开关表的DTC策略。该策略根据PMSM开路故障前后基电压矢量的特点以及三次平面合成电压矢量为零的原则,构建虚拟矢量(virtual vector,VV),设计故障前后同一套自然容错开关表,进而不但抑制了故障导致的转矩脉动,而且在故障前后均能降低三次谐波电流、减小转矩和磁链脉动、抑制CMV。实验结果验证所提策略的可行性。

基于空间矢量调制的异步电机直接转矩控制

对一种基于空间矢量调制(SVM)技术的异步电机直接转矩控制(DTC)系统进行了建模与仿真研究。基于SVM的DTC方案可以有效地减小转矩波动。在SVM-DTC中使用了两个PI控制器,可以得到能够准确补偿当前定子磁链与转矩误差的参考电压矢量。然后,利用SVM技术将参考电压矢量转换为相应的PWM开关信号。给出在MATLAB/Simulink下对这种SVM-DTC系统的仿真结果,说明了模型的有效性。

基于参考磁链电压空间矢量调制策略的永磁同步电机直接转矩控制研究

设计了基于参考磁链电压空间矢量调制策略的永磁同步电动机直接转矩控制,用PI调节器取代了常规直接转矩控制系统中的开关表和滞环控制器,在每一控制周期计算出参考磁链和估计磁链的偏差,选择相邻非零矢量和零矢量并精确计算出其作用时间。仿真结果表明,与常规永磁同步电机直接转矩控制相比,基于参考磁链电压空间矢量调制策略永磁同步电机直接转矩控制转矩脉动显著减小;转矩和转速动态响应更快;具有更好的动、静态性能。

基于模糊空间矢量调制的直接转矩控制方案

提出了一种基于模糊空间矢量调制(SVM)技术的异步电机直接转矩控制(DTC)方案。传统SVM-DTC中使用两个PI控制器来产生参考电压矢量的两个分量。设计了转矩模糊控制器代替原有的转矩PI控制器,并给出了基于此模糊控制器的SVM-DTC系统。该转矩模糊控制器的输入是转矩误差与转矩误差变化率,输出为参考电压矢量的转矩分量。针对所提出的方案进行了仿真实验,并与传统SVM-DTC相比较。仿真结果表明该模糊SVM-DTC方案能够提高系统的鲁棒性。

直接功率控制的三相空间矢量脉宽调制整流器离散域建模

为了在常规的电压定向控制基础上省去电流内环和交流电压传感器,提高系统的动态响应,将空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)与直接功率控制相结合,在推导系统数学模型的基础上,对电压外环调节器、功率内环调节器、SVPWM调制模块、系统时钟、采样频率、数据位数、坐标变换模块等参数进行了设计,在Simulink和基于现场可编程门阵列的高速数字信号处理平台上分别搭建了连续域和离散域模型,并进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,该方法提高了系统的动态响应速度,实现了高功率因数运行。

一种基于空间矢量调制的永磁同步电动机新型直接转矩控制方案

针对永磁同步电动机(PMSM)的传统直接转矩控制(DTC)中存在的磁链转矩脉动大和开关频率不恒定等问题,分析了直接转矩控制中影响磁链和转矩增量大小的因素,在建立定子磁链坐标系下永磁同步电动机数学模型的基础上,提出了一种基于空间矢量调制(SVM)的新型DTC方法,该方法利用定子电压在定子磁链坐标轴上的分量控制电动机的磁链和转矩,再结合空间矢量调制方法控制逆变器运行。仿真和实验结果证明了这种基于空间矢量调制的直接转矩控制方法可以有效地减小传统直接转矩控制中的磁链和转矩脉动,并使逆变器工作在恒定的开关频率下。

用空间电压矢量调制异步电动机的直接转矩控制

为了减小基本直接转矩控制(Basic-DTC)的转矩和磁链脉动,采用空间电压矢量调制(SVM)与直接转矩控制相结合(SVM-DTC)的方法。从直接转矩控制的基本原理出发,引入SVM方法,详细给出了一种改进型基于磁链矢量偏差法的异步电动机SVM-DTC的分析与实现过程,同时给出了修正的应用于SVM-DTC的磁链观测方法。仿真研究表明,与Basic-DTC方法相比,该方法除了能使转矩和磁链脉动大为减小外,还具有与传统直接转矩控制一样好的动态性能。最后,给出了SVM-DTC与Basic-DTC的实验对比结果,证明了该方法的有效性。

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。

空间矢量调制矩阵变换器驱动的异步电机直接转矩控制系统(英文)

矩阵变换器较传统的变换器具有一系列优点而成为研究热点,随着其理论研究的接近成熟,逐渐转向应用研究.提出了一种新颖控制策略.通过磁链和转矩的PI调节,把矩阵变换器的空间矢量调制与异步电机的直接转矩控制有机地结合起来,改进了系统的控制性能,尤其是电磁转矩的低速性能.这种PI调节器相对简单和具有较强的鲁棒性,比较无差拍空间矢量调制而言.本文首先阐述了传统的直接转矩控制原理和矩阵变换器的空间矢量调制,接着利用磁链和转矩的PI调节,详细论述了两者的结合和实现过程,并且在此基础上,建立这种新型交流调速系统的仿真模型,最后按照3种负载情况进行了仿真研究.仿真结果验证了这种新颖控制策略的可行性和较强的鲁棒性.

基于快速空间矢量调制算法的三电平直接转矩预测控制系统

提出一种新颖的基于转矩预测控制+快速空间矢量调制算法的三电平中点钳位式逆变器供电的异步电动机直接转矩控制方案。系统中首先使用转矩预测控制算法得到所需施加的定子参考电压矢量,然后基于非正交60°坐标系,利用空间矢量脉宽调制算法选择基本矢量合成所需的参考电压矢量,该算法在基本矢量的选取和作用时间计算方面十分简单。针对电机运行时有功功率的输出导致直流侧电容电压失衡问题,采用先预测、后控制的方式稳定中点电位。仿真结果验证了该控制算法的可行性,三电平直流侧中点电位不平衡、输出电压dv/dt得到了有效地抑制,并获得良好的电机动态和稳态调速特性。

基于空间矢量调制的PMSM直接转矩控制系统

设计了一种基于空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制系统(SVM-DTC),用参考电压矢量计算单元和空间矢量调制单元替代了常规直接转矩控制系统中的开关表和滞环比较器,从而实现转矩、磁链误差的精确补偿。整个系统只有一个易于调节的速度PI调节器且对硬件要求较低,实现简单。仿真结果表明,SVM-DTC在保持常规DTC优异的动态响应特性不变的条件下,可有效提高系统的稳态运行性能,同时保证功率器件开关频率恒定。

基于空间电压矢量细分和调制的永磁同步电机直接转矩控制

研究了一种新型的永磁同步电机直接转矩控制方案。分析了由于空间电压矢量的非连续性导致的转矩脉动。综合利用空间电压矢量细分技术和空间电压矢量调制技术,产生新的空间电压矢量,将其应用于永磁同步电机的直接转矩控制,抑制了由于空间电压矢量非连续性导致的转矩脉动。仿真结果验证了理论分析。

基于空间矢量调制的永磁同步电机新型直接转矩控制策略

永磁同步电机传统直接转矩控制稳态时有明显的磁链、转矩和电流脉动,而且开关频率不恒定,设计了一种基于参考空间电压矢量调制的直接转矩控制,用PI调节器模块代替了传统直接转矩控制中的滞环控制器,用空间电压矢量调制模块代替了传统直接转矩控制中的开关表,根据磁链和转矩偏差准确选择有效电压矢量及其作用时间。仿真结果表明,基于参考空间电压矢量调制的直接转矩控制在保持传统直接转矩控制响应快、鲁棒性优点的基础上,可以在很大的程度上减小磁链和转矩脉动,具有更好的动静态性能。