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。

基于空间矢量调制的直接功率控制PWM整流器研究

分析了PWM整流器基于空间矢量调制的直接功率控制(DPC-SVM)的原理,对三相控制系统的各个部分进行了详细的阐述。该控制结构为直流输出电压外环,功率控制内环。利用Matlab/SimuLink软件建立系统模型进行仿真研究,得到了各个电气量的实时波形。仿真结果表明,该方法控制效果优异,电流畸变小,具有良好的动静态性能,系统能够很好地实现有功功率和无功功率的控制,同时确保输入侧功率因数为1,方案切实可行。

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。

基于三矢量的PWM整流器改进模型预测直接功率控制方法

为解决传统模型预测直接功率控制存在的开关频率不恒定、计算量大、共模电压大问题,设计了一种三矢量模型预测直接功率控制方法。该方法通过在单个控制周期内输出三个不同电压矢量,克服了传统方法因连续多个周期输出相同电压矢量造成的开关频率不恒定问题;同时,在两相静止坐标系中,通过优化空间电压矢量图划分方法,采用两个代价函数确定电网电压矢量所在扇区,将算法的遍历次数从27次降至10次,克服了传统方法计算量大的问题;此外,通过去除两个冗余零矢量PPP与NNN,将共模电压抑制在Udc/3以内。最后搭建了5kW实验样机进行实验验证,仿真与实验结果表明,该方法可以有效降低计算量,输出谐波和共模电压抑制效果优于传统方法。

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。

新能源电压型PWM变流器定频直接功率控制

在新能源电压型脉宽调制(PWM)变流器的控制中,空间矢量调制直接功率控制(DPC-SVM)成为研究的热点。传统DPC-SVM方法瞬时有功功率在变流器两侧的传输速度相差很大,当负载变化较大较快时,会引起直流电压产生过冲,对设备造成损害。本文对影响功率动态响应能力的因素进行了深入分析,推导了瞬时功率动态响应能力与变流器相关参数之间的关系,提出了利用动态过程中的瞬时无功功率加快能量在变流器两侧交换速度的一种控制方法。实验结果表明这种控制方法实现了快速功率响应控制,并且其稳态运行性能良好。该控制方法实现简单,具有一定的实用价值。

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。

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。

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。

基于空间矢量调制和滑模变结构的永磁直线电机直接推力控制

对永磁直线同步电机(PMLSM)基于空间矢量调制和滑模变结构直接推力控制系统进行仿真和实验分析。提出了两种基于空间矢量调制技术的控制方法,利用预测思想和PI推力调节器控制下一周期磁链,采用滑模变结构控制器控制定子磁链和推力。仿真结果表明,两种基于空间矢量调制的控制系统不仅可以获得与传统直接推力控制一样的快速响应特性,而且可以明显减小动子磁链和推力脉动。采用滑模变结构控制器对由动子电阻变化而引起的动子磁链观测角度误差有较强的鲁棒性。最后基于TMS320LF2407的实验平台实现了传统直接推力控制与滑模变结构控制。仿真和实验结果表明控制系统的性能优越。

矿用电机空间矢量调制的直接功率控制研究

以瞬时功率理论为基础,研究了矿用电机空间矢量调制的直接功率控制,利用MATLAB进行了仿真。从仿真结果看,空间矢量调制的直接功率控制实现了高功率因数控制,而且能够快速达到稳态,并且稳定时直流电压波动很小,直流电压基本上无超调。

基于扩展卡尔曼滤波器和空间电压矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制

针对传统直接转矩控制中存在磁链和转矩脉动较大,以及速度传感器的使用降低了系统可靠性、增加了系统成本等问题,分析了空间电压矢量调制的实现方式。根据当前预期电压矢量获得基本电压空间矢量的优化组合,对转矩和磁链偏差进行精确补偿,同时保证逆变器开关频率恒定。基于扩展卡尔曼滤波器同时进行定子磁链和转速观测,提高了磁链观测精度,实现了表面式永磁同步电机空间电压矢量调制直接转矩控制,保持了直接转矩控制转矩响应快和系统鲁棒性强的优点,降低了磁链和转矩脉动。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。

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。

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。

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。

采用离散空间电压矢量调制方法的异步电机直接转矩控制

异步电机直接转矩控制 (DTC)方法在数字实现时 ,由于电压矢量个数的有限和采样及数值运算带来的的滞后 ,使稳态输出转矩的波动远大于给定转矩容差。采用离散空间矢量调制(DSVM)方法可以在不增加功率管开关频率的前提下明显改善转矩和电流波动 (尤其在低速时 ) ,且不增加系统和电路的复杂性 。