转子磁链定向矢量控制系统仿真研究

在分析三相异步电动机数学模型的基础上,讨论了电机的等效变换、转子磁链位置计算及SVPWM实现,提出了一种应用LabVIEW软件对异步电动机转子磁链定向矢量控制系统进行仿真的方法.仿真和实验结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性.

风能接入电机气隙磁链定向矢量控制技术

风能是中国最具潜力的可再生能源之一,而影响风能转化应用的主要因素是风力发电机的控制方法及特性。针对风能转化应用过程中遇到的风力发电机控制方法难以实现对风能的有效捕获问题,提出一种基于气隙磁链定向的矢量控制技术,通过6s/2r矢量变换得到旋转坐标系下电机的数学模型;对气隙磁链定向矢量控制技术进行研究,设计电机电流电压混合磁链观测模型,实现对电机转矩与磁通的独立控制;以双Y移30°六相同步电机为例进行仿真分析。结果表明:所提技术在电机空载启动与突加负载时具有较好的稳态性能和动态性能,解决多相电机控制的非线性和耦合性,提高模型的通用性和快速性。

基于动态数学模型转速磁链闭环异步电动机矢量控制系统的设计与研究

根据三相异步电动机在三相静止坐标轴系(ABC)上的数学模型,可以确定三相异步电动机是一个非线性强耦合的复杂系统。为了对其实现矢量控制,在转子磁链定向的条件下,通过坐标轴系变换得到异步电动机在旋转坐标轴系(MT)上线性解耦的动态数学模型,并在此基础上构建具有转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制调速系统。为进一步提升控制性能,在系统中又增设了磁链观测器环节和电流滞环比较器环节。通过仿真,结果表明:该矢量控制调速系统具有响应速度快、抗干扰能力强、鲁棒性好等良好性能。

一种自适应扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机无位置传感器矢量控制

在粗差干扰或噪声统计偏差情况下,扩展卡尔曼滤波(EKF)对永磁同步电机(PMSM)的速度和转子位置估计存在精度下降问题,为此提出一种基于新息序列的自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF)。首先,将粗差干扰加入系统观测方程中,分析粗差干扰对系统观测精度的影响。其次,为增强算法的抗扰性能,在新息协方差计算中设置加权系数,通过调整临近时刻的新息协方差阵权重,计算出新息协方差值,并更新到卡尔曼增益的计算。最后,建立AEKF数学模型,并对比粗差干扰与噪声统计出现偏差情况下,AEKF与EKF两种策略的观测性能。仿真和实验结果表明,在粗差干扰或噪声统计信息出现偏差情况下,AEKF算法对永磁同步电机转速的观测具备更强的鲁棒性及更高的预测精度。

转子磁链定向的异步电机矢量控制实验研究

实现实际转子磁链定向矢量控制系统的关键是磁链模型的计算精度和环路PI调节器的正确整定。实验研究表明,采用梯形积分的转子磁链离散化法和遇限削弱积分PI控制算法,能够有效地改善系统的高低频转矩响应。

基于BP神经网络的异步电机转子磁链定向矢量复合控制

针对异步电机在传统PI控制策略中,参数固定且容易超调,IP控制策略跟踪响应慢的特点,提出神经网络矢量PI-IP复合控制策略。在转子磁链定向矢量控制中,转速环引入新型的PI-IP控制器,同时利用神经网络进行参数整定,综合PI-IP控制器,神经网络以及转子磁链定向矢量控制的优点,完成神经网络矢量PI-IP控制器对异步电机的优化控制,提高系统的动、静态性能。最后基于仿真效验,仿真结果表明,与常规控制方法相比,该方法能有效提高控制精准性,抑制扰动,神经网络矢量PI-IP复合控制器具有更强的稳态精度和应对负载扰动能力。

基于SVPWM的转子磁场定向磁链闭环矢量控制系统研究

介绍了电压空间矢量脉宽调制的原理。针对测速的特点,采用M/T法测速。利用TMS320LF2407实现整个矢量控制系统。实验结果表明,该系统具有良好的静态和动态性能。

电机矢量控制按转子磁链定向的参数辨识方法

就异步电机旋转变换和转子磁链定向进行了分析,采用了同步旋转模型到按转子磁链定向的变换的方法,建立了新的电机旋转变换参数模型。由于这个模型包含了磁链定向的参数信息,利用该模型进行参数辨识通过计算可以得到固定的磁链定向角。分析变换和计算机仿真结果说明该方案是有效的,为交流异步电机矢量控制磁链定向实现提供了新的途径。

基于转子磁场定向矢量控制的感应电机改进磁链观测方法

传统的磁链观测方法通常采用低通滤波器取代电压模型的纯积分环节,由于其易于实现,较多应用于工程实践。但其忽略了直流偏置,并随之引入了相位偏差以及幅值上的误差。针对这一现象,提出改进磁链观测的方法,采用高通与低通滤波环节串联的方式,在此基础上推导出相对应的相位及幅值的偏差补偿策略,解决了直流偏置问题。最后通过仿真和试验对所述方法进行有效性和准确性的验证。

异步电动机按转子磁链定向的矢量控制建模与仿真

建立了三相异步电动机的数学模型并进行化简。介绍了转子磁链定向的矢量控制系统的原理及模型的建立,搭建了异步电动机矢量控制调速系统的Simulink模块,并给出了仿真结果。结果表明,该系统其有良好的静、动态性能和控制性能。

交流电机变频调速讲座第七讲按转子磁链定向的异步电动机矢量控制系统

前讲表明，异步电动机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，虽然通过坐标变换，可以使之降阶并化简，但并没有改变其非线性、多变量的本质。因此，需要异步电动机调速系统具有高动态性能时，必须面向这样一个动态模型的难题。经过许多学者的潜心研究和实践，首先获得成功和应用的是按转子磁链定向的矢量控制系统。

考虑转子磁链-电流环控制动态的虚拟惯量DFIG功频响应特性建模

含有虚拟惯量控制的双馈风电机组的频率响应特性受风电本体和控制环节等因素影响,该文提出一种考虑转子磁链-电流环控制动态的虚拟惯量双馈风电机组功频响应特性建模方法。首先,分析含虚拟惯量控制的双馈风电机组在受扰后的运行特性,基于小信号线性化方法分别建立风轮机、异步发电机及其轴系、转子侧功率环控制以及电流环控制的状态方程;基于定子磁链定向原理化简转子磁链-电流环线性化方程,利用状态方程建立考虑转子磁链-电流环控制的风电机组五阶闭环传递函数;通过频域法量化电流环作用的转子磁链频域响应,剖析所提模型与已有简化模型之间的区别,采用摄动理论分析电流环控制参数对所提模型有功功率-频率响应的影响。最后,在含双馈风电的5节点测试系统与某实际电力系统算例中对比时域仿真结果,结果表明:所提模型的功频响应精度高、适用性强。

转子磁链定向的矢量控制系统的研究

利用计算机仿真技术simulink对直接矢量控制系统进行分析研究,仿真结果表明按转子磁链定向的矢量控制系统克服了磁链开环系统的缺点,提高了系统的动态性能,这种系统具有广泛的实用价值。

按转子磁链定向的异步电机转差型矢量控制系统仿真研究

此文在基于转子磁链定向的旋转坐标系下,以转差频率矢量控制的基本原理和概念为基础,建立了不带磁通闭环的交流异步电机转差频率矢量控制系统仿真模型。采用MATLAB/SIMULINK对该矢量控制系统进行了仿真模型的建立与研究,给出了仿真框图和仿真实验结果。

基于定子电流矢量定向的异步电机转子磁链估计器及其应用研究

异步电机矢量控制的关键问题在于精确地估计转子磁链。然而,传统的磁链估计器的精度会因定子或转子电阻的摄动而降低。文中提出了一种基于定子电流矢量定向的转子磁链估计器。该新型估计器不包含定转子电阻,可以避免电阻参数摄动对估计精度的影响。开环和闭环的仿真结果表明,该估计器具有相当高的精度,并且在定转子电阻大幅度摄动时,估计结果几乎不受影响,显示出比传统的磁链估计器更强的抗扰动能力。

基于转子磁链q轴分量的异步电机间接矢量控制转差频率校正

异步电机间接矢量控制系统在工业场合应用广泛,然而其性能易受转子电阻参数变化等因素影响。该文将定子电流矢量定向同步坐标系下的转子磁链观测器与间接矢量控制系统相结合,利用观测器得到的实际磁链计算转子磁场定向下转子磁链的q轴分量,并根据定向准确情况下转子磁链q轴分量为零的特点提出一种间接矢量控制转差频率校正方法,保证间接矢量控制系统对转子磁场的准确定向。详细介绍了该校正方法的基本原理和系统框图,并进行了稳定性分析。仿真和实验结果证明了该校正方法的有效性。

牵引电机矢量控制转子磁场准确定向实时校正策略

磁场准确定向是异步电机间接磁场定向控制技术实现转矩和励磁独立解耦控制的关键,磁场准确定向对电机转子时间常数具有很强的敏感性。文中对转子磁场定向不准引起的电机励磁和定子电压控制问题进行了推导和讨论,分析了改进型带幅值相位补偿的电压模型转子磁链观测器实现机理。本文将其他影响磁场准确定向的因素都归结到转子时间常数中予以考虑,提出了基于观测转子q轴磁链误差的实用化转子磁链准确定向实时校正策略,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和磁场准确定向校正策略的有效性。

一种基于定子磁场定向矢量控制的异步电机磁链观测模型

对比了常用的几种异步电机定子磁链的观测方法,针对纯积分环节及一阶惯性环节模型的直流偏置和相移问题,以及低速下磁链电压模型观测结果受定子电阻变化影响较严重的问题,引入了电流模型对电压模型进行补偿,提出了一种基于截止频率及增益可变的串联低通滤波器的新型电压?电流磁通观测模型。仿真及实验结果表明,该模型在较宽的调速范围内具有较好的磁链估计效果及对定子电阻变化的鲁棒性。

PWM整流器的改进虚拟磁链定向矢量控制

针对PWM整流器虚拟磁链定向矢量控制(VFOC)策略中存在因积分初始值选取不当造成的直流偏移问题,设计了改进的带饱和限幅反馈环节积分器的虚拟磁链观测器。对基于纯积分器、惯性环节以及所提出改进方法的3种虚拟磁链观测器进行了对比分析,并给出了基于改进VFOC的PWM整流器系统的仿真与实验波形。结果表明,所提出改进方法在任意交流电压初始相位情况下均很好地观测出了虚拟磁链,证明了所提出的改进控制策略的正确性和可行性。

电动汽车用新型双定子无刷双馈电机转子磁链定向控制

随着电动汽车驱动技术的快速发展,双馈电机在该领域的应用得到广泛关注。本文研究了一种新型双定子无刷双馈电机,该电机包括沿径向同轴布置的外定子、双层绕线结构的转子和内定子,具有有刷双馈电机功率密度高、恒转矩恒功率范围宽的优点,同时取消了电刷滑环,使得系统可靠性增加,维护成本降低,因而在电动汽车应用中前景广阔。针对现有无刷双馈电机转子磁链定向控制策略调速范围窄的问题,对基于双同步坐标系的转子磁链定向控制算法进行改进。在Matlab/Simulink仿真环境下搭建驱动控制系统的数学模型,进而研究该系统的动态性能。仿真结果显示该无刷双馈电机可以在宽调速范围内稳定运行,从而验证了模型的正确性和有效性,为实际的双定子无刷双馈电机控制系统提供了参考和依据。