永磁同步电动机空问矢量转矩控制方法研究

结合空间矢量PWM与直接转矩控制的特点提出一种空间矢量转矩控制方法。利用直接转矩控制中检测与估算的信号根据定子电压计算模型进行推导,得出定子电压的两相运动坐标系分量并合成定子电压,以此为基础重新设计系统控制结构。该方法充分借助SVPWM连续调节的优点,回避了传统直接转矩控制通过6个离散的基本空间矢量对定子磁链及电磁转矩实施控制而造成的转矩与电流脉动,保留直接转矩控制响应迅速、控制简单的特点,兼顾了系统快速性与高精度要求。仿真与实验结果证明该方法的有效性。

一种新颖的永磁同步电动机直接转矩控制策略

结合空间矢量PWM与DTC,提出一种空间矢量转矩控制方法。利用DTC中检测与估算的信号,根据定子电压计算模型进行推导,得出定子电压的两相运动坐标系分量并合成定子电压,以此为基础重新搭建系统控制结构。该方法充分借助SVPWM连续调节的特点,避免了传统DTC通过6个离散的基本空间矢量对电磁转矩及定子磁链实行控制而造成的脉动,保留DTC响应迅速、控制简单的特点,兼顾了系统快速性与高精度要求,仿真与试验结果都证明了该方法的可靠性和有效性。

异步电动机直接转矩控制系统仿真对比研究

在详细分析异步电动机传统直接转矩控制(BASIC-DTC)系统和空间矢量调制直接转矩控制(SVM-DTC)系统的基础上,利用MATLAB仿真平台分别建立了异步电动机BASIC-DTC系统仿真模型和SVM-DTC系统仿真模型,并对两种仿真模型进行了对比仿真。仿真结果表明:与异步电动机BASIC-DTC系统相比,异步电动机SVM-DTC系统有效地抑制了转矩和磁链脉动,克服了开关频率不固定的缺陷,同时获得了与BASIC-DTC系统一样的动态响应。

基于Matlab仿真的矿井提升机直接转矩控制系统研究

针对传统直接转矩控制用于矿井提升机存在开关频率不固定,转矩和磁链脉动较大等不足的问题,研究了一种基于新型磁链观测器的空间矢量调制直接转矩控制(SVM-DTC)方案。采用SVM单元和PI调节器,代替传统的DTC控制系统中的开关表和滞环比较器。设计了一种适用于该方案的磁链观测器,该观测器基于锁相环原理,能够实现旋转坐标系下磁链直接观测,避免了常规低通滤波器观测磁链带来的积分饱和与相位延迟的问题。该控制系统经仿真结果表明,验证了所提出方案的有效性和可行性。

基于反推算法的六相感应电机SVM-DTC控制方法

针对传统直接转矩控制运行时存在逆变器开关频率不恒定、转矩脉动大的问题,从六相电机空间矢量解耦特点入手,提出了一种转子磁链闭环的六相感应电机反推式空间矢量调制与直接转矩控制(space vector modulation and direct torque control,SVM-DTC)方法.首先,分析和建立了六相电机数学模型,并运用新虚拟电压平衡矢量来确定空间电压矢量脉宽调制(space voltage vector pulse width modulation,SVPWM)方案以便减小电机定子谐波电流;其次,应用反推算法设计转速反推控制器替代传统直接转矩控制中的转速PI控制器,应用转矩反推控制器与磁链反推控制器得到静止坐标系下的定子电压实际分量;最后,在Matlab/Simulink中进行系统的仿真验证.通过仿真与PI控制的改进DTC方法相对比可知,该控制方案下电机具有响应速度快、转矩脉动小、可调参数少和可改善定子电流波形等优点,并使逆变器工作在恒定开关频率下.

电缆绞车驱动电机的SVM-DTC控制策略

电缆绞车是船舶系统重要的组成部分之一,通常选用效率高、维修性能好的永磁同步电机(PMSM)作为船舶电缆绞车的驱动电机。面对复杂的海洋环境,电缆绞车需要在收放电缆时保证电缆的张力不变,进行恒张力控制。同时针对负载时变、突变、非线性的特点,本文提出了自适应模糊PID控制器和空间矢量调制下的直接转矩控制策略对电缆绞车进行控制。利用Matlab/Simulink软件对此控制策略进行验证,结果表明,采用基于自适应模糊PID的空间矢量脉宽直接转矩控制(SVM-DTC)下的驱动电机,在保持直接转矩控制优点的同时,具有优良的动静态特性,可以有效地减小电磁转矩和磁链的脉动,适用于船舶电缆绞车驱动系统。

船舶永磁同步电机网络控制延时的节能研究

以"中铁渤海轮渡"的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)应用的直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)-空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)系统为研究对象,设计了一个网络控制系统(Network Control System,NCS)的量化器;根据NCS的数据传输特性,推导出由传感器的数据传输延时导致的发电机组功率额外输出的延时-功率关联公式,分析了NCS中网络延时与发电机组额外输出功率之间的定量关系,并使用VS.NET编写程序进行数值仿真。仿真结果证明了网络延时可增加额外功率消耗;同时说明了:减少NCS的网络延时,对电力推进船舶节约能源消耗具有重要意义。

基于SVM-DTC大功率电动伺服系统控制方法研究

针对永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)的转矩和电流脉动大,开关频率不稳定的问题,基于对表面式永磁同步电机(SPMSM)数学模型的分析,提出了一种优化的空间矢量脉宽调制直接转矩控制(SVMDTC)方法,讨论了磁链观测模型和定子磁链的影响。用Matlab/Simulink软件进行了SVM-DTC三闭环电动伺服系统仿真。结果表明:该法不影响DTC转矩与速度响应快的特点,同时具有瞬态电流畸变小,转矩脉动小,动态响应快,系统鲁棒性好的优点。

永磁同步电机自抗扰控制系统设计与仿真

基于定子磁场定向旋转坐标系下的永磁同步电机(PMSM)数学模型,借鉴自抗扰控制(ADRC)的思想,通过设计扩张状态观测器对模型中的耦合项和外部负载等不确定项进行观测和补偿,并对补偿后的模型进行控制律设计,最后利用空间矢量调制技术对自抗扰控制器输出的参考电压进行调制,实现了电机对期望转速的跟踪.利用Matlab/Simulink搭建仿真模型对上述控制方案进行仿真,仿真结果表明,该方案与PID结构的直接转矩控制方案相比有更优的动态性能、稳态精度以及更强的抗干扰能力.