复矢量电流调节器在牵引永磁同步电机中的应用

在牵引电传动系统中,由于高电压、大电流的特点,同时受到开关损耗和散热等条件限制,逆变器的最高开关频率通常较低,只有几百赫兹。在这种情况下,永磁同步电机控制系统中的电流控制性能较差。为此,在复矢量法分析的基础上建立了包含延时影响的离散数学模型(脉冲传递函数),并采用最少拍系统设计方法确定电流调节器,针对数学模型在低速启动时不准确的问题,提出了补偿方案。通过仿真和现场试验结果证明,采用所提电流调节器在低速大电流启动和高速运行时,反馈电流都能很好跟随给定电流,电磁转矩也能完全跟随给定转矩;并且在加、减挡位时,电流和电压具有较好的稳态性能和动态性能。     

多模糊控制器控制的直线感应电动机控制系统

在同步旋转坐标系下,建立了直线感应电动机的矢量控制数学模型.根据矢量控制直线感应电动机的数学模型,提出了一种基于多模糊控制器控制的直线感应电动机矢量控制新方法.1个模糊控制器作为速度控制器,另外2个模糊控制器分别作为电磁推力控制器和磁链控制器.在此控制系统中,采用了电流控制PWM电压源逆变器环节.仿真试验结果表明此种控制方法比基于PID调节器控制的交流传动系统具有更好的控制效果.     

用于永磁同步电机单电流弱磁控制的积分型滑模控制器

为提高永磁同步电机单电流调节器高速运行的转速控制性能,设计了一种用于永磁同步电机单电流弱磁控制的转速滑模控制器。在滑模控制器的设计中选取了积分型滑模面,有效削弱滑模的固有抖振现象,减小了转速误差和抖动,而且电机转速对负载和供电电压的变化不敏感。结合单电流弱磁控制策略,滑模控制器利用电机定子电流d-q轴交叉耦合效应的作用,实现弱磁和转速的集成控制。仿真和数据分析验证了其可行性。     

不同控制目标下的永磁同步风力发电机控制策略分析

永磁同步发电机在风力发电中得到广泛应用,根据控制目标的不同,永磁同步发电机矢量控制方式分别有：零d轴电流控制、最大转矩电流比控制、单位功率因数控制和效率最优控制等。文章建立了永磁同步发电机的数学模型,介绍了几种不同目标下的矢量控制策略,并分析了每种控制策略的优缺点,对几种控制策略进行了对比。     

永磁同步电机方波控制技术探讨

永磁同步电机在方波模式下具有满电压输出的突出优点,可以极大提高系统的输出功率,特别适合高转速和高功率应用场合。但普通的方波控制存在需要模式切换、动态性能差等缺点。通过采用调制线性化、增加基波电流观测器和采用动态弱磁技术等方法,统一了全速段永磁同步电机矢量控制方法。仿真验证表明,文章所提出的方法在方波工况下具有高性能转矩响应能力。     

基于内模控制的异步电机鲁棒电流调节

提出异步电机电流调节器的内模控制（ＩＭＣ）法设计。用矩阵奇异值分析了ＩＭＣ电流调节器的鲁棒性，且将其应用于异步电机转子磁声定向的转差频率矢量控制中。通过对电流调节器传递矩阵函数的仿真及用ＤＳＰ实现的异步卢机矢量控制运行试验，验证了ＩＭＣ电流调节器的良好性能。     

永磁同步电机直接转矩控制系统仿真

在以转子速度旋转的坐标系中建立永磁同步电机(PMSM)的数学模型,且针对整个直接转矩(DTC)控制系统进行建模。详细介绍了一些关键环节的SIMULINK实现方法,并借助S函数进行仿真。结果表明,直接转矩控制策略具有优良的控制性能。     

永磁同步电机新型开环控制策略研究

随着永磁同步电机在节能减排中的广泛应用,永磁同步电机的开环控制策略也在动态性能要求不高的系统中得到广泛应用.开环控制系统的电压幅值在各个速度段的选取是决定开环控制性能的关键因素.在分析永磁同步电机开环控制基本原理的基础上,研究不同频率下不同电压幅值对系统性能的影响,在此基础上分析开环控制过程中电流输出特性.通过试验有效...     

内置式永磁同步电动机无传感器速度控制和转子初始位置估计方法的应用及实验研究

针对内置式永磁同步电动机传动提出了一种新的无速度传感器控制和转子初始位置估计方法.在内置式永磁同步电动机旋转过程中,采用扩展卡尔曼滤波方法,仅需测量电机定子的电压和电流,便可得到转速和转子位置的估计值.对内置式永磁同步电动机,采用扩展卡尔曼滤波方法的主要困难在于在静止坐标系中其动态模型的复杂性.由于磁路的不对称性,在静止坐标系中建内置式永磁同步电动机的模型比建表面式永磁同步电动机模型更复杂.在无传感器的传动系统中,电机的起动过程是一个问题,因为在起动之前没有任何信息可以获得.转子初始位置估计是在电机静止时,在瞬间对定子绕组施加合适的电压脉冲序列,通过测量峰值电流获得转子位置信息.利用磁饱和效应对凸极性的影响来区分南北磁极.给出基于浮点数字信号处理器TMS320C31平台得到的内置式永磁同步电动机实验结果.     

基于定子磁链轨迹的PMSM矢量控制方法

针对优化同步PWM(Pulse Width Modulation)用于闭环矢量控制进行快速动态调节时容易发生过流失控的问题,提出了一种基于优化定子磁链轨迹闭环控制的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)矢量控制策略。简述了谐波电流最小优化PWM的原理,给出了优化开关角,建立了优化开关角与对应优化磁链轨迹之间的数学关系。基于包含异步调制与同步调制的混合调制策略,构建了PMSM最大转矩电流比矢量控制系统,针对同步调制模式,重点介绍了利用优化磁链轨迹闭环控制来实现系统快速动态调节的方法。通过仿真和试验验证了优化磁链轨迹闭环控制方法。     

双馈异步发电机组控制策略的仿真分析

介绍了双馈异步发电机(DFIG)的运行原理,通过坐标变换建立了DFIG在同步旋转坐标系下的数学模型。采用定子磁链定向矢量控制策略,建立了基于功率和电流双闭环控制策略模型。并利用Matlab/Simulink仿真软件对控制策略进行仿真,在仿真模型下进行了最大风能追踪和并网运行特性的研究,仿真的结果证明了控制算法的正确性和良好的控制性能。     

基于单片DSP结构的双永磁同步电机矢量控制技术研究

提出用一套控制单元实现2套独立主电路控制,驱动2台永磁同步电机的矢量控制技术。采用基于转子磁场定向的矢量控制策略,输入的力矩指令经过MTPA控制策略,进行双电流内环控制。与原异步转差控制系统相比,该技术控制精度高,动态响应快,将更适合于电车复杂的运行工况,且永磁电机无需励磁电流,节能效果更明显。     

永磁同步牵引电机有效磁链观测及转矩控制

建立基于有效磁链的永磁同步牵引电机模型,提出基于有效磁链概念的非奇异终端滑模观测器和精确转矩闭环控制方法。首先,在α-β坐标系中构建龙贝格-滑模自适应滑模观测器,准确估计出定子电阻和q轴电感并作为有效磁链滑模观测器的输入;其次,在α-β坐标系中构建有效磁链非奇异终端滑模观测器,并基于滑模等值控制方法实现了有效磁链观测,进而实现转矩的实时估算,以此和转矩给定值构成精确转矩闭环控制,从而提高轨道交通驱动系统的转矩控制精度,改善了轨道交通控制系统的性能。该方法不仅适用于表贴式永磁同步电机,而且适用于内置式永磁同步电机。仿真结果验证了方法的可行性和有效性。     

车用永磁同步电机性能仿真及斜极优化

为了降低电机振动,优化电机性能,以某物流车用内置式50 kW永磁同步电机为例,分别分析电机在空载和额定负载2种工况下的运行特性,对电机的齿槽转矩、线反电势、输出转矩进行斜极优化,提高了电机的运行特性,并对电机矢量控制中的电流控制角进行参数化求解得到最优控制角,为改进设计提供理论依据.     

永磁同步传动系统现状及应用

概述了永磁同步电机(PMSM)的分类及研究现状,分析了永磁同步电机的特点和不足,重点介绍了永磁同步电机控制技术现状和研究热点,对永磁同步传动系统的应用领域和发展趋势进行综合论述,认为采用永磁同步直驱传动系统,发挥永磁同步电机的终极优势,是动力传动系统的未来发展趋势。     

基于最大转矩电流比控制的永磁同步牵引电机电流的精确计算

为提高基于最大转矩电流比控制的永磁同步牵引电机电流的计算精度,对现有的电流计算公式进行研究,找到了现有电流计算公式存在误差的原因,指出内置式凸极永磁同步电机的L_d随i_d的变化较小,而L_q随i_q的变化较大,需要考虑L_q对i_q的偏导,从而提出了一种优化后的最小电流精确计算方法。对数台永磁同步牵引电机进行了试验测试,测试数据与计算数据吻合良好,证明了该最小电流精确计算方法的准确性。     

永磁同步电机矢量控制MATLAB仿真研究

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型和矢量控制理论的基础上,提出了PMSM矢量控制建模方法.利用MATLAB/SIMuLINK搭建PMSM矢量控制双闭环模型,简单介绍了模型中各个组成部分,并对仿真结果进行分析.     

永磁同步风力发电机高性能弱磁控制策略研究

对传统内埋式永磁同步发电机(IPMSG)控制系统中同步PI电流调节器的抗积分饱和策略进行了分析,提出了一种利用参考电压与实际电压之间的偏差进行自适应控制的弱磁控制方案,以提高发电机的最大输出转矩。试验结果验证了该方法的有效性。     

考虑转子磁通谐波的永磁同步电机控制性能分析

对于考虑转子永磁磁链d,q轴6,12次谐波的三相正弦波永磁同步电机,根据其数学模型推导了基于最大转矩／电流控制、单位功率因数控制的控制公式,指出转子永磁磁通谐波的存在不可避免地产生了与转子位置角相关的转矩脉动。在此基础上引入内模电流控制思想,将由永磁磁链产生的引起转矩纹渡的反电动势作为负载扰动,通过衰减因子和系统动态响应速度参数的合理选择来抑制电机永磁磁链谐波对电机电流跟踪性能和转矩波动的影响。仿真分析表明,永磁同步电机转矩脉动的大小与特子磁通谐波中低次谐波分量的大小有关,并且其低速转矩脉动严重;若根据不同转速范围来自适应调整转速控制器、内模电流控制器参数可以在一定程度上抑制这种转矩脉动。     

基于卡尔曼滤波器的无传感器矢量控制

永磁同步电动机因具有运行性能好、功率密度和效率高等特点，在生产和理论研究中得到广泛应用。在电动机应用领域中，拖动控制系统的可靠性极其重要，无位置传感器永磁同步电动机控制是电机拖动技术领域的一个热点。本文主要研究了永磁同步电动机（IPMSM）的无速度和位置传感器矢量控制。提出了基于卡尔曼滤波器无位置传感器的永磁同步电动机的转子位置和转速估计的方法。