基于模糊控制的无刷双馈电机直接转矩控制

的运 行 需求 。
关 键 词 ： 刷 双 馈 电机 ： 接 转 矩 控 制： 糊 理论 ： 速 特 性 ： 无 直 模 低 离散 空 间 电压 矢量 调 制
中 图分 类 号 ： Ｍ３ １ Ｔ ０． ２ 文 献 标 志码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ５ ２ ０ （ ０ １ ０ — ０ ４ ０ ２ ９ — ８ ５ ２ １ ）６ ０ ５ — ５
轴之 间 的夹角 ， 即 ＝ｒｓ （ ａｃｉ 懈 ｎ
。。其 中 与 ）
可 由磁链 、 矩 观测 器得 到 。根 据磁链 误 差 Ｅｆ、 转 ｔ 转 ，
矩误 差 Ｅ 和磁 链 角 共 同决 定 开关 状 态 ， 生不 产
第 ６期
姚 兴 佳 。 ： 于模 糊 控 制 的无 刷 双 馈 电机 直 接 转 矩 控 制 等 基
摘 要 ： 究 了无 刷 双 馈 电机 （ＤＦ 直 接 转 矩 的控 制 （ Ｃ 策 略 ， 传 统 直 接 转 矩 控 制 方 法 的 基 础 上 ， 用 离散 研 Ｂ Ｍ） ＤＴ ） 在 利 空 间 电压 矢 量调 制 （ ＶＭ） 术 ， 出 了基 于 改 进 模 糊 控 制 策 略 的 无 刷 双 馈 电机 的 直 接 转 矩 控 制 方 法。 系统 仿 真 结 ＤＳ 技 给 果 表 明该 控 制 系统 低 速特 性 和 传 统 控 制 策 略 相 比 有很 大提 高 。 制 准确 ， 够 满 足 电机 从 亚 同步 状 态到 超 同 步状 态 控 能
收 稿 日期 ：０ １ ０ — Ｏ ２ １－ ６ ２
矩 给定 ． 功 率绕 组 和控 制绕 组 的 电流 电压 经 过 （／ 换 ） ３２变 转换 为 Ｏ 分 量 后分 别 作 为磁 链 、 矩 ／ ， 转 观测 器 的输入 。磁链 和转 矩 的给定 值 与观测 值通 过 转矩 滞 环 和磁 链滞 环 进行 比较 ． 现磁 链 和转 矩 的 实 两点式 控 制 。磁链 位置 角是 控制 绕组 磁链 与 坐 标
第 ６期 ２ １ 年 １ 月 ０１ １
电
源
学
报
Ｎｏ６ ．
ＮＯ ．０ｌ Ｖ２ １
Ｊ ｕ ａ ｆＰ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ｏ ｒ ｌｏ ｏ ｒＳ ｐ ｌ ｎ
基于模糊控制的无刷双馈 电机直接转矩控制
姚兴佳 ， 磊 ， 庆 鼎 石 郭
（ 阳工 业大 学 风 能技 术研 究所 ， 阳 １ ０ ２ ） 沈 沈 １０３

引言
当前 ， 风 力 发 电 机 中 ， 内外 许 多 学 者 都 将 在 国 目光 转 向 了无 刷 双馈 电机 。因为 它 的结构 特性及 四 象 限运 行 能力 ， 在变 化 的风 能 中能 够 满足 获 得最 优 电能 的需 求 ［Ｊ 无刷 双 馈 电机 的控 制 主要 有 两 １。对 ＿ ２ 种： 矢量 控制 和直 接转 矩控 制 （ Ｔ ）］ Ｄ Ｃ［ ３ 。矢量 控制 作
作者简介 ： 沈阳市科学技术研究项 目ｆＯ． １— ４ — 一 ｏ Ｎ Ｆ０ ２６６ｏ） 辽 宁 省科 技 厅 攻 关 计 划 项 目 （ ｏ２ ０ ２ ０ １ ） Ｎ ．０ ９ ２ ０ ４ 通 信 作 者 ： 兴 佳 （９ ８ ， ， 宁 抚 顺 人 ， 授 ， 士 生 导 师 ， 要 姚 １４ 一）男 辽 教 博 主 从 事 风 力 发 电技 术 等 方 面 的 研 究 ． 石磊 （９ ８ ， ， 士研 究生 ， 业 为 电机 与 电器 。 １７ 一）男 硕 专
的
的作 用 ， 是 同矢 量 控 制 相 比 ， 但 直接 转 矩 控 制 以其 转 矩 响 应 快 、 需 要 复 杂 的坐 标 变 换 、 电机 转 子 不 对
参 数摄 动不 敏感 等优 点正 越来越 多地 被研 究 。文献
［］ 传 统直 接 转矩 控 制 的基 础上 ， 传 统直 接 转矩 ４在 对
如 图 １ 示 ， 统 采 用 转 速 、 矩 双 闭环 控 制 所 系 转 方 案 。 Ｄ Ｍ 采用 同步转子 速度 下 的 ｄ ｑ模 型【 ， ＢＦ － ｌ 其 Ｏ ｌ
［】采 用 的模 糊控 制 器算 法将 磁 链分 为 ２ ５ ４个 扇 区 ， 取 得 了 良好 的动 态 特 性 。可 是 用 到 ３ ０条 模 糊 规 ６
为一 种 较 为 成 熟 的控 制 技 术 无 疑 已经 发挥 了很 大
际应 用 范 围 。此外 ， 于 磁场 定 向以及 无速 度 传感 基 器 技 术 的 无 刷 双 馈 电机 直接 转 矩 控 制 的研 究 正 越
来越 深 入１ ］ 些研 究都 取 得 了一 定 的成 果 。本 文 ７， －这 ９ 针 对直 接 转矩 控制 中存 在 的低 速脉 动现 象 。 传 统 在 直 接转 矩 控制 的基 础 上 。 入离 散 空 间 电压矢 量 调 引
控制 策 略 的扇 区进 行 重新 划分 和 细分 ， 进 了 开关 改
电压 选 择 表 ， 流 和转 矩 的脉 动 有 所 减 小 ， 这 种 电 但 控 制 策 略用 在无 刷 双 馈 电机上 效 果并 不 明显 ： 文献
１ Ｄ Ｍ 的直接转矩控制方法 Ｂ Ｆ
１１ 传 统 的 Ｂ Ｆ 的 加 Ｃ原理 ． ＤＭ
制 技术 的 同时 ， 改 进 的模糊 控 制 策略 用 于无 刷 双 将
馈 电机 的直接 转矩 控 制 ， 用模 糊 控制 技 术代 替 传 采 统 的滞环 比较 单 元 ， 进 行 了 Ｍａｌｂ仿 真 ， 果 证 并 ｔ ａ 结 明 了这 种 控 制 方 法 在 改 善 低 速脉 动 现 象 中是 有 效
中
为磁 链 给定值 ，Ｉ 度调 节 器 的输 出作 为转 Ｐ速
则 ， 法 上较 为 繁琐 ； 献［］ 据转 矩预 测 的方 法 ， 算 文 ６根
有 效 地减 小 了转矩 脉 动 和改 善 了定 子 电流 波形 ， 这 种控 制 策 略在 算法 上 对 时 间的控 制 过 于精 准 ， 而采 样周 期 过 大又 会造 成 电流波形 畸变 ． 因此 限制 了实