基于转矩误差预测和SVPWM的异步电机控制研究

针对传统的异步电机直接转矩控制在低速时存在转矩脉动较大的问题,提出了一种减小转矩脉动的直接转矩控制方法.在传统的异步电机直接转矩控制基础上分析了低速时转矩脉动的原因,提出转矩误差预测控制和SVPWM相结合的方法,预测出下一个周期初始非零电压矢量和零电压矢量作用的时间,减少零电压和非零电压切换的次数,可减小转矩的脉动.仿真结果表明,该方法可使转矩快速地收敛于给定值,系统的转矩平稳、性能良好.

基于转矩误差带的表贴式永磁同步电机MPTC系统精简策略

传统表贴式永磁同步电机(SPMSM)模型预测转矩控制(MPTC)需要遍历逆变器生成的全部7个电压矢量,计算量较大。由于零电压矢量使得磁链和转矩缓慢变化,常在转矩误差较小时,被用于保持磁链和转矩。分析了不同转矩误差带下,传统MPTC对零电压矢量使用情况,提出通过转矩误差带动态调整备选电压矢量。当转矩误差位于误差带之内时,电机系统直接输出零电压矢量,无需MPTC,否则,采用逆变器生成的6个非零电压矢量。仿真结果表明:基于转矩误差带的精简控制策略的SPMSM系统运行正常。与传统MPTC相比,控制性能基本相当,平均开关频率降低至20%,平均遍历次数降低至12.43%,有效减少了系统计算负担。

基于转矩跟踪电流误差校正的压缩机转速脉动抑制算法研究

针对空调用永磁压缩机在低频运行中存在转速脉动大、振动噪声高等问题,提出一种基于转矩跟踪电流误差校正的压缩机转速脉动抑制算法。首先对压缩机的周期性转速脉动进行分析,并根据转速脉动特性建立转速环控制系统模型。然后引入迭代学习算法,获得转矩跟踪电流,在此基础上,提出特征滤波函数,用来提取转矩跟踪电流基波分量,有效抑制特定次频率的转速脉动,同时引入转矩跟踪电流误差校正律,对转矩跟踪电流与参考交轴电流的误差进行校正,进一步获得前馈补偿电流,并施加到参考交轴电流中,可以消除传统迭代学习转矩跟踪电流存在的误差累积,跟踪性能好。最后,在空调压缩机实验平台上对算法进行验证,实验结果表明,所提算法可以显著抑制压缩机的转速脉动。

一种永磁同步电机模型预测转矩控制简化策略研究

针对永磁同步电机传统模型预测转矩控制(MPTC)在线计算负担较大的问题,提出了一种MPTC简化策略。通过分析基本电压矢量在定子磁链不同扇区的利用率,舍弃利用率较小的电压矢量,减小备选电压矢量数量。并分析不同转矩误差绝对值下的零电压矢量的利用率,当转矩误差较小时,直接输出零电压矢量;当转矩误差较大时,舍弃零电压矢量,将备选电压矢量最大数量减小至4个。进一步,通过成本函数增加磁链误差约束,有效降低磁链脉动。仿真结果表明,与传统MPTC相比,所提简化控制策略可有效减少MPTC系统遍历次数,减轻计算负担,降低系统开关频率,且控制性能基本相当。

电动轮驱动电动汽车直线行驶转矩协调试验研究

针对目前国内车用驱动电机性能的现状,分析了电机输出转矩误差对车辆直线行驶稳定性的影响。利用横摆角速度作为反馈变量,对直线行驶过程中的驱动转矩进行协调控制。对应用该控制策略的某车型在所开发的电动轮驱动试验车平台上进行了不同速度下的道路试验。结果表明,该转矩协调控制策略能够保证车辆直线行驶稳定性。

基于模糊控制的永磁同步电机直接转矩控制

设计了基于模糊控制的永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)系统,采用模糊控制器取代了传统DTC系统中的磁链和转矩滞环比较器及开关表。仿真结果表明:模糊控制PMSM DTC系统运行良好,可实现四象限运行,与传统开关表相比,可有效减小转矩脉动和平均开关频率。研究了转矩误差论域和零电压矢量对模糊控制性能的影响,并基于转矩角对电压矢量作用的影响规律,提出了考虑转矩角的PMSM模糊直接转矩控制。仿真结果表明:在转矩角较大时,考虑转矩角的PMSM模糊DTC系统可有效减小转矩和磁链脉动,改善控制性能。

一种有效减小转矩脉动的方法

传统直接转矩控制系统存在着低速控制性能差、转矩脉动大等缺点,定子磁链的估算是直接转矩控制系统的一个重要环节,实际的定子磁链估算往往有一定的误差,导致转矩的估算不准确,对直接转矩控制系统的性能也会产生很大的影响;文章提出了一种基于转矩误差的定子磁链补偿器,利用补偿后的定子磁链值重新估算实际的转矩值,有效减小了转矩脉动,大大提高了系统的控制性能。

三电平逆变器异步电机直接转矩控制

介绍了在二极管钳位三电平逆变器异步电机调速系统中如何采用空间矢量调制与直接转矩控制相结合的控制方法。这种方法能够合理地利用三电平逆变器的开关状态,生成更加精确的电压矢量,降低转矩波动与磁链误差。仿真结果表明了这种方法的有效性。

新能源电动汽车用永磁同步电机角度偏移对转矩输出控制的影响分析

目前永磁同步电机(PMSM)是新能源电动汽车主要应用的驱动装置,面向磁场的矢量控制(FOC)一直是PMSM控制的主要研究方向。首先通过理论分析证明了转子角度偏移对FOC控制精度的影响,通过台架试验测试得出一个凸极永磁同步电机在不同电流下的具体电感参数,然后使用MATLAB/simulink仿真直观展示了该电机在转子角度偏差分别为2°和4°时的转矩输出误差MAP图,分析了转子角度偏差在不同转速、不同转矩下对转矩输出的影响规律,为电机组装和电机控制器研发提供了重要参考依据。

异步电动机离散空间矢量调制直接转矩控制的扩充和改善

在传统直接转矩控制(DTC)方法中,由于限制了电压源逆变器(VSI)电压矢量的数量,因此不能区别误差的大小。事实上,误差很大时选择的开关矢量与误差很小时选择的开关矢量相同。为了解决这个问题,考虑到离散空间矢量直接转矩控制(DSVM-DTC)技术,提出了实现异步电动机DSVM-DTC技术的新方法。新方法技术简单,改善了转矩和电流脉动性能,使稳态转矩误差最小,DSVM-DTC新方法中标准VSI拓扑的6个非零电压矢量可分成相等的等分,并根据转矩误差量将一个等分的矢量施加到电动机上,与传统DTC方法基本一致。完成的数字仿真和试验验证了这种新技术的有效性。

感应电动机矢量控制中的铁耗分析

对感应电动机铁耗进行了分析,给出了其串联铁耗模型,并提出了基于串联铁耗的矢量控制方案。定量分析了铁耗对矢量控制的影响,包括磁链定位误差和转矩控制误差。仿真证明了结论的正确性。