全阶磁链观测和定子参考电压矢量预测的异步电动机SVM—DTC系统研究

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一种改进的异步电机DTC_SVM控制系统研究

控制策略，将传统的非零空间电压矢量进一步细分，并推导了任意空间电压矢量合成方法，给出了基于矢量细分的ＤＴＣＳＶＭ控制系统模型。仿真结果表明，该系统能提高转矩和磁链控制精度，同时有效降低转矩低速脉动，提高系统低速运行稳定性。关键词：矢量细分ＳＶＭ异步电机直接转矩控制文章编号：１００３．４８６２（２０１３）０４．００４４．０３
ｏｆａｒｂｉｔｒａｒｙｓｐａｃｅｖｏｌｔａｇｅｖｅｃｔｏｒ．ＴｈｅＤＴＣ＿ＳＶＭｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌｉｓｂｕｉｌｔｗｉｔｈｖｅｃｔｏｒｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｏｒｑｕｅａｎｄｌＵｆＸｌｉｎｋａｇｅｃＤｆＤ，ｐｒＰｃｆＤａｒｅｓｉｇｎｉｉｃｆａｎｔｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｔｏｒｑｕｅｒｉｐｐｌｅ
将非零空间电压矢量进一步细分，达到了ｌ２
矩脉动较大的缺点】。国内外研究学者围绕改善
ｉｓｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｔｌｏｗｓｐｅｅｄｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｅｃｔｏｒｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎ；ＳＶＭ；ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ；ｄｉｒｅｃｔｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌ

非恒值磁链幅值给定SVM-DTC系统改进磁链观测器

非恒值磁链幅值给定SVM-DTC系统改进磁链观测器郭梓浩;刘凤春【期刊名称】《微特电机》【年(卷),期】2018(046)002【摘要】针对非恒值磁链幅值给定的永磁同步电动机基于空间电压矢量调制的直接转矩控制(SVM-DTC)系统,传统的第二类改进型积分器不能对磁链进行准确观测,且电动机输出性能差.提出了一种变限幅的改进型积分器,实现在非恒值磁链幅值给定SVM-DTC系统的磁链准确观测,电动机运行稳定并能提高功率因数.%For permanent magnet synchronous motors direct torque control system based on space vector modulation (SVM-DTC) with inconstant flux amplitude reference,conventional modified integration with constant amplitude limiter could not observe the stator flux accurately,and had bad output performance.A new modified integration with variable amplitude limiter was proposed to observe the stator flux accurately in the SVM-DTC system with inconstant flux amplitude reference,it also can improve stability and power factor of the motor.【总页数】5页(P56-60)【作者】郭梓浩;刘凤春【作者单位】大连理工大学,大连116024;大连理工大学,大连116024【正文语种】中文【中图分类】TM351【相关文献】1.非恒定磁链幅值给定的永磁同步电机直接转矩控制 [J], 唐校;杨向宇;赵世伟;胡致远2.一种新的直接转矩控制的定子磁链幅值给定机制 [J], 刘红伟;范永坤;熊皑3.基于新型磁链观测器的PMSM SVM-DTC系统仿真 [J], 严卫生;林海;吴涛;严卫4.不同定子磁链幅值给定下的永磁同步电机直接转矩控制 [J], 樊明迪;杨阳;杨勇;谢门喜5.基于磁链预测的PMSM无磁链环SVM-DTC研究 [J], 金振;杨建飞;邱鑫;张永民;葛浩锐;白晨光因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于模糊自适应控制的无轴承异步电动机SVM-DTC运行控制

ｄｎｍｉｐｒｏａｃ．ｙａｃｅｒｎｅｆｍＫｅｒｓｅｒｎｌｓｎｕｔｎｍｏｏ；Ｓｙｗｏｄ：ｂａｉｇｅｓｉｄｃｉｔｒＶＭ —ＤＴｏＣ；ｆｚｙａａｔｅｃｎｒｌｒｕｚｄｐｉｏｔｌｖｏｅ
ｔｒｕ，ｆｘａｄＲｏｏｉｐａｅｎｈｎｃｍｐｅｉｈｒｄｔｎＤｔｏ．ＡｄｉａｓｍｐｏｅｈｙｔｍｏｑｅｌｎｔｒｄｓｌｃｍｅｔｗｅｏａｄｗｔｔｅｔａｉｏＴＣｍｅｈｄｕｒｈｉｎｔｌｏｉｒｖｓｔｅｓｓｅ
Ｗｉｅｆｚｙａｇｒｔｍ，ｉｉａｙｔｂａｎｔｅｃｎｒｌｖｌｇｏｏｅｔｏｅｆｘａｄｔｒｕｅｐｃｉｅｙＴｏｔｔｕｚｌｏｉｈｈｈｔｓｅｓｏｏｔｉｈｏｔｏｏｔｅｃｍｐｎｎｆｔｕｎｏｑｅｒｓｅｔｌ．ｗａｈｌｖ
无轴承异步电动机作为一种集驱动与悬浮功能于一体的新型磁悬浮电动机¨ ，Ｊ由于悬浮控制绕
Ｖｃｒｄｌｉ，Ｖ技术应用到直接转矩控制ｅｔｕａｏＳＭ）ｏＭｏｔｎ中，以大大减小转矩脉动和得到固定的开关频可
ｖｌｇｅｔｓａｈｅｅｒａ — ｉｅａｊｓｎｎｏｅｔｅｄｔｒａｃｒｂｅｓｎｔｒｕｏｎｕｏ．ｈｅｏａｅｖｃｒｃｉｅｔｄｕｔｔｄｓｌｉｕｂｎｅｐｏｌｑｅｌｐａｄｆｘｏｐＴｅｄ— ｔｏｖｌｍｍｅａｖｈｓｍｉｏｏｌｌ

基于全阶状态观测器的无速度传感器DTC系统

ＦｕｌｏｄｒＳａｅＯｂｅｖｒｌ— ｒｅｔｔｓｒｅ
ＸＩＧｕｏｈｕ， — ａＳＨＥＮｏｎｐｉ，ＵＨｇ— ｎｇＹＳｈｏ — ｉＧＵＩＷｅ— ａｕｙ，ｉｈｕ
（．ＳｈｏｆＩｆｒｔｎＳｉｎｅａｄＥｎｎｅｉｇ，ＣＳＵ，Ｃｈｎｓａ４０８，１ｃｏｌｎｏｍａｉｃｅｃｎｇｉｅｒｎｏｏａｇｈ１０３Ｈｕ’ ａｎｎ，Ｃｉａ；ｈｎ
ｌｗｅｆｏｒｏｔｒｓａｏｅｉｔｎｅｃｎｉｃｅｓｈｂｅｖｒｅｒｒｉｈｗｐｅａｉｌ，ＳｒｅＯｉｃｅｓｍｏｏｔｔｒｒｓｓａｃａｒａｅｔｅｏｓｒｅｒｏｔｅｌｓｅｄｒｐｄｙＯｉｏｄｒｔｒａｅｎｎｏｎｎｅｔｔｒｃｓｏ，ｔｅｏｓｒｅｈｕｄｅｔｔｔｔｒｒｓｓａｃｔｔｅｓｍｅｔｍｅｈｎｉｃｎｍａｅｓｒｈｔｓｉｅｐｅｉｉｎｈｂｅｖｒｓｏｌｓｉｅｓａｏｅｉｔｎｅａｈａｉ，ｔｅａｋｕｅｔａｍａｍａｔｔｅｓｓｅａｓａｅｐｒｅｔｃａａｔｒｓｉｎｔｅｌｗｐｅ．Ｔｈｍｕａｅｅｐｒｍｅｔｒｓｌａｉａｅｔａｈｈｙｔｍｌｏｈｖｅｆｃｈｒｃｅｉｔｃｉｈｏｓｅｄｅｅｌｔｘｅｉｎｅｕｔｖｌｔｈｔｔｅｓｄｓｈｍｅｈｖｅｆｃｔｔｙａｃｐｒｏｍａｃｎｐｅｓｉｔｒｃｓｎｉｈｗｐｅ．ｃｅａｅｐｒｅｔｓａｉｄｎｍｉｅｆｒｎｅａｄｓｅｄｅｔｃｍａｅｐｅｉｉｎｔｅｌｏｏｓｅｄＫｅｒｓｆｌｏｄｒｓａｅｏｓｒｅ；ｉｅｔｔｒｕｏｔｏ；ｐｅｅｓｒｓ；ａｕｏｔｂｌｙｔｅｒｙｗｏｄ：ｕｌｒｅｔｔｂｅｖｒｄｒｃｏｑｅｃｎｒｌｓｅｄｓｎｏｌｓＬｙｐｎｖＳｓａｉｔｈｏｙ — ｅｉ

异步电动机的SVMDTC控制

同，这一点对于直接转矩控制系统尤为重要；从图５｛
（ｂ）和图６（ｂ）可以看出，在转子电阻参数变化情况｝
下，观测器也能实现磁链跟踪，而且稳态跟踪误差几！
圈４蠡为正整数时观测器极点变化轨迹
乎为零，由此看出转子电阻参数变化对定子磁链稳ｉ霆态值几乎没有影响；由此看出，在单自由度极点配置；皇
方法下，全阶磁链观测器对定、转子参数变化具有很ｌ税强的鲁棒性。从图７、图８可以看出，与ＢＡｓＩｃ—ＤＴｃ；髻
Ｊ
Ｓ
（２）
Ｘ＝
｜｜｝２ｌ七３Ｉ
ｋ
后３２Ｉ｜｝４２
（７）
ＳＶＭ—ＤＴＣ利用转矩和磁链的偏差通过两个ＰＩ
调节器，分别生成电压空间矢量的切向分量和径向分量，然后由ＳＶＭ生成逆变器的开关信号，使得转
ｋｌ
矩和磁链脉动大大减少。与基本直接转矩控制不
同，ｓＶＭ—ＤＴＣ不是用查表的方式来实现电压空间
３状态观测器极点配置方法
系统矩阵Ａ一解的极点位置＂墙Ｊ。如果所选矩阵Ａ一胛的特征值使得误差向量的动态特性渐进稳定
且足够快，则任意误差向量都将以足够快的速度收
敛于零（原点）。误差向量ｅ的收敛速度取决于系
统矩阵Ａ一翮的极点位置，通过增益矩阵Ｋ可以配
置观测器需要的任意极点位置。式（７）的增益矩阵Ｋ有八个位置参数，极点配
置极为复杂，文献［９］把其参数缩减为四个，文献
图６定子磁链误差
这样，增益矩阵只有一个参数，在新型配置方法情况下，极点配置更为方便快捷有效。
从图３可以看出，观测器的极点是共轭复极点，
其对应分量是衰减振荡的。极点值的实部决定观测
器的快速性，虚部与实部之比决定观测器的稳定性。从图４可以看出，当五从ｌ增加到１ｌ（增量为１）时，

PMSM DTC控制系统中定子磁链观测器的研究

当由于直流偏移量的作用而使 γ 角大于 90°时， ∆e 为负，磁链补偿值就会减小，相应
的磁链矢量ϕ 的值就会减小并向逆时针旋转，直到重新与反电势正交。当 γ 角小于 90°时分
析方法相似。因此自适应积分器可以自动调整补偿磁链的幅值来达到消除直流偏移量的目的。
-3-
β emf α
γ
ϕ2 ϕ2'
γ

PMSM DTC 控制系统中定子磁链观测器的研究
李钊，杨贵杰，李铁才，徐振刚
哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨 (150001)
E-mail：stephenlz@
摘要：针对直接转矩控制系统定子磁链观测器中积分环节对直流偏移量的积累误差问题，以及在低速情况下观测结果受定子电阻变化影响较大的问题，提出了一种新型的基于改进型积分器法并对定子电阻进行补偿的定子磁链观测器，该方法结构简单，易于工程实现。 Matlab/Simulink 仿真和实验表明，采用此方法的直接转矩系统能够在较宽的速度内运行，对直流偏移量有很好的抑制效果，并且对定子电阻的变化具有较强的鲁棒性。关键词：直接转矩控制；定子磁链观测；改进型积分器；定子电阻补偿中图分类号：TM351
-2-

由于电机的机电时间常数远大于电磁时间常数，使得定子磁链瞬时转速变得比转子磁链转速大，造成定转子磁链之间夹角瞬时增加，转矩迅速增大，反之亦然。这说明了磁链运行状态是时进时退的，这样在磁链基波信号上必然会叠加上高频信号。另外，直接转矩控制中反电势是通过定子绕组外加电压减去电阻压降求得的，定子绕组外加电压为六个电压矢量组成的跳变信号，而电机中由于电感的作用电流为连续值，所以它们的差反电势为非连续的跳变信号。
ϕ1
ϕ
ϕ'

基于全阶磁链观测器的异步电机无速度传感器矢量控制系统

ＬｉｎＬｕＺｏｇｕｉｍｉｇ，ｉｈｎｊＬ
（ＤｅｉｇＣｏｐｒＯｅＪａｇｉｏｐｒ．ｔ．ｘｎ３２４Ｊｎｘ，ｈｎ；ｈｎＩｓｉｔｏＭａｉｅ１ｘｎｐｅｒ，ｉｎｘｐｅＣＣｏＬｄＤｅｉｇ３４２，ａｇｉＣｉａ２Ｗｕａｔｕｅｆｒｎｔｎ
船电技术ｌ控制技术
Ｖ１３ｏ３０１３ｏ．１．Ｎ２１．
基于全阶磁链观测器的异步电机无速度传感器矢量控制系统
李立明刘忠举
武汉４０６）３０４（江西铜业股份有限公司德兴铜矿，德兴３４２；中国船舶重工集团公司第七一二研究所，Ｉ３２４２
摘要：设计了一种基于全阶观测器的自适应磁链观测器，通过引入定子电流反馈使观测器对电机参数
具有一定的鲁棒性，减少了电机参数的误差以及参数在运行过程中的变化对磁链观测准确性的影响。同
关键宇：异步电机
矢量控制全阶磁链观测模型无速度传感器
文献标识码：Ａ文章编号：１０．８２（０１０．０２００３４６２１）３０４．３
中图分类号：Ｔ０．Ｔ２３Ｍ３１２Ｐ７
ＳｅｓｒｅｓＶｅｔｒＣｏｒｌｓｅｏｎｎｏｌｓｃｏｎｔｏＳｙｔｍｆＩｄｕｔｏｏｏｃｉｎＭｔｒＵｓｎｉｇａＦｕｌＯｒｅｂｓｒｒｌｄｒＯｅｖｅ

异步电动机矢量控制_FOC_和直接转矩控制_DTC_方案的比较

异步电动机矢量控制_FOC_和直接转矩控制_DTC_方案的比较首先，我们来看看FOC方案。

FOC方案是基于电机矢量控制理论而发展起来的一种控制方法，在控制异步电动机时，可以通过精确测量和控制转子磁链矢量的方向和大小，来实现精确控制电机的转矩和转速。

其核心思想是将电动机的三相定子电流进行矢量拆分，分为一个磁场矢量和一个转矩矢量，从而实现转子磁链方向和大小的控制。

FOC方案的优点是控制精度高，响应速度快。

由于可以实时测量和控制电机的磁链矢量，FOC方案可以精确控制电机的转矩和转速。

此外，由于转子磁链矢量可以根据需要即时调整，FOC方案可以快速响应转矩和速度的变化，从而适用于需要快速响应和精确控制的应用。

然而，FOC方案也存在一些缺点。

首先，FOC方案的实现较为复杂，需要进行电流和电压的矢量控制，以及相应的转子定位和速度估算算法。

这些复杂的控制算法在实践中需要较高的计算能力和较多的计算资源，因此实现起来较为困难。

其次，FOC方案对于电机参数和系统模型的准确性要求较高。

由于FOC方案需要测量和控制转子磁链矢量，因此对电机参数和系统模型的准确性要求较高，如果参数不准确，将导致控制性能下降。

接下来，我们来看看DTC方案。

DTC方案是一种基于直接转矩控制原理的控制方法，其核心思想是通过采用转矩和磁链两个控制变量直接控制电机的转矩和速度。

DTC方案通过测量和计算磁链和转矩的误差，根据预定的控制规则直接调节电机的电压和频率，以实现对电机转矩和速度的控制。

DTC方案的优点是实现简单，控制快速。

DTC方案不需要进行电流和电压的矢量控制，只需要测量和控制磁链和转矩的误差，因此实现起来相对简单。

此外，DTC方案由于直接控制电机的电压和频率，可以快速响应转矩和速度的变化，适用于需要快速相应和简单控制的应用。

然而，DTC方案也存在一些缺点。

首先，DTC方案的动态性能较差。

由于DTC方案是基于磁链和转矩误差进行控制的，其控制性能受到不可避免的误差和延迟的影响，因此其动态性能较差，不能达到FOC方案的精确度和响应速度。

基于离散时问无差拍的无轴承异步电动机SVM-DTC系统

（江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江２２１）１０３
摘要：针对无轴承异步电动机多变量、非线性和强耦合的特点，出了一种基于离散时间无差拍的ＳＭ—ＤＣ提ＶＴ控制方法。该方法基于定子磁场定向的同步旋转坐标系，通过离散时间无差拍算法得到转矩和磁链的控制电压分量，实现转矩与磁链的动态解耦，解决了转矩环与磁链环的耦合问题。并对离散时间无差拍的ＳＭ —ＤＣＶＴ和传统ＤＣ控制系统进行了仿真，Ｔ结果表明：与传统ＤＣ方法相比，Ｔ基于离散时间无差拍的ＳＭ —ＤＣ方法可ＶＴ以更好地抑制无轴承异步电动机的转矩、磁链和转子径向位移的脉动，提高了无轴承异步电动机的悬浮性能。最后，采用数字信号处理器Ｔ３０２１ＤＰ作为控制器对提出的控制方法进行试验研究，ＭＳ２Ｆ８２Ｓ结果表明基于离散
ａｄｔａｔｅｓｓｅｓｎｐｒｒａｃｆｅｒｇｓｉｕｔｎｍｔｐｏｅ．ｈＳＴ３０２１）ｉａｏｔｎｔｈｕｐｎｉｅｏｎｅａｉｌｓｎｃｏｏｏｉｉｒｖｄＴｅＤＰ（ＭＳ２Ｆ８２ｓｄｐｄｈｏｆｍｏｂｎｅｄｉｒｓｍｅ
曼
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轴承
２１年３０２期
１ —５
ＣＮ４ｌ一１１／ＴＨＢａｉｇ２２，ｏ３４８ｅｒｎ０１Ｎ．
．产品设计与应用．Ｉ
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基于离散时问无差拍的无轴承异步电动机ＳＭ —ＤＣ系统ＶＴ

异步电动机的SVM—DTC控制

关键词：ＡＩ — ＴＳＭ— Ｔ；ＢＳＣＤＣ；ＶＤＣ磁链观测器中图分类号：Ｍ３３Ｔ４文献标识码：Ａ文章编号：０４７１（０１１ — ０７０１０ — ０８２１）２０３ — ３
ＤｉｅｔＴｏｑｅＣｏｔｏｏｎｕｔｎＭｏｏｓｄｏｐｃｃｏｏｕａｉｎｒｃｒｕｎｒｌｒＩｄｃｉｔｒＢａｅｎＳａｅＶｅｔｒＭｄｌｔｆｏｏ
ＫｅｒｓＢＡＳＣＴＳｙｗｏｄ：Ｉ —ＤＣ：ＶＭ — ＴＣ；ｕｂｅｅＤｌｆｘｏｓｒｒｖ
０引言
直接转矩控制是异步电动机高性能的控制方法。文献［］１提出基本直接转矩控制（ＡＩ— Ｔ）ＢＳＣＤＣ的方案，但转矩脉动与磁链脉动一直制约着直接转矩控制系统的性能。文献［］２采用精细开关选择表减轻了转矩脉动和磁链脉动，没有从根本上解决但问题。本文采用空间电压矢量调制与直接转矩控制相结合（ＶＤＣ的方法，ＳＭ— Ｔ）以减小转矩和磁链脉动，利用全阶磁链观测器观测定子磁链以提高观测精度，并提出一种单自由度极点配置方法实现磁链观测器的极点配置。仿真结果表明，系统不但实现了转矩和磁链的定量控制，降低了转矩脉动和磁链
ＪＡｉｎ．ＩＸｕｎｄＩＮＧＪａ一Ｊａ —
（ｕｙｎｓｔｔｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｙＬｏａｇ４１２，ｈｎ）ＬｏａｇＩｔｕｆｉｃｎｅｈｏｏ，ｕｙｎ７０３ＣｉａｎｉｅＳｅｇ
ＡｓａｔＦｒｈｉｄａｔｇｆｈａｉｄｒｃｔｑｅｃｎｒｌＢＳＣＤＣ）ｓｏｑｅａｄｆｘｒｐｅｈｎｉｒｎ，ｂｔｃ：ｏｅｄｓｖｎａｅｏｅｂｓｉｔｏｕｏｔ（ＡＩ — Ｔ，ｔｒｕｎｕｐｌｗｅｓｒｔａｔｃｅｒｏｌｉｔｕ

高性能异步电机DTC定子磁链观测技术的研究

ＣｏｒｌＩｕｔｏｏｏｔｔｒＦｌｘＯｂｅｖｒｎｔｏｎｄｃｉｎＭｔｒＳａｏｕｓｒｅ
ＦＡＮｈｎ — ｎ，ＳｅｇｗｅＬＵＯｉｎｘｎ，Ｊａ－ｉＺＨＡＮＧｕＨ
（．ＢｅｊｎｒａｌｅｕｎｙＴｃｎｌｇｅｓａｃｅｔｒ，Ｂｅｊｎ０１４ｈｎ１ｉｉｇＶａｉｂｅＦｒｑｅｃｅｈｏｏｉｓＲｅｅｒｈＣｎｅｉｉｇ１０４，Ｃｉａ；
ＡｂｔａｔＢｓｄｏｈｎｌｓｓｏｅｅａｏｓｒｃ：ａｅｎｔｅａａｙｉｆｓｖｒｌｃｍｍｏｔｔｒｆｕｓｉｔｏｔｏｓａｄｔｅｃｍｐｒｓｎｏｎｓａｏｌｘｅｔｍａｉｎｍｅｈｄｎｈｏａｉｏｆｔｅｒｐｒｏｍａｃｓｆｒｄｒｃｏｑｅｃｎｒｌｙｏｈｔｔｒｆｕｓｉｔｎｏｔｇｎｕｒｎ（ｈｉｅｆｒｎｅｏｉｅｔｔｒｕｏｔｏ，ａｗａｆｔｅｓａｏｌｘｅｔｍａｉ，ａｖｌａｅａｄｃｒｅｔｕ—ｉｏ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｍｏｅｔｅｆａａｔｅｃｍｐｎａｉｎｗａｅｉｎｄａｄｏｔｚｄＦｒｈｒｒ，ｈｅｓｂｌｙｏｈｄｌｄｌｗｉｓｌｄｐｉｏｅｓｔｓｄｓｇｅｎｐｉｅ．ｕｔｅｍｏｅｔｅｆａｉｉｔｆｔｅｍｏｅｈｖｏｍｉｉｗａｅｉｅｎｈａａｔｒｒｐｉｚｄｔｒｕｈｓｍｕａｉｎａａｙｉ．Ｏｎｔｉｂｓ，ｌｅｆｕｓｉｔｎｓｖｒｆｄａｄｔｅｐｒｍｅｅｓｗｅｅｏｔｉｍｉｅｈｏｇｉｌｔｎｌｓｓｏｈｓａｅｌｘｅｔｍａｉｈｏ

基于三电平SVM技术的船舶电力推进DTC研究

Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｎｅｕｔｒａｌ — ｐｏｉｎｔ－ｃｈａｍｐｅｄｔｈｒｅｅ — ｌｅｖｅｌｉｎｖｅ￣＇ｔｅｒｉｎｓｈｉｐｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ
ＤＴＣｗｉｔｈｍｉｄｄｌｅ — ｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅａｎｄｂｉｇｃａｐａｃｉｔｙｈａｓｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｏｏｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｔｌｏｗｓｐｅｅｄｉｎｓｈｉｐｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ，ａｎｅｗｌｆｕｘｏｂｓｅｒｖｅｒｗｉｔｈｓｔａｔｏｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂａｓｅｄｏｎＵ— Ｉｌｆｕｘｏｂｓｅｖａｒｔｉｏｎｍｏｄｅ１．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ＳＶＭａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｄｏｕｂｌｅＰＩｒｅｇｕｌａｔｏｒｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｌｏｗｓｐｅｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄ

基于SVM-DTC的电励磁同步电动机控制方法研究

基于SVM-DTC的电励磁同步电动机控制方法研究摘要:传统的转矩及磁链滞环型直接转矩控制(传统DTC)策略使电机的电磁转矩及定子磁链脉动较大。

本文将空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)策略引入电励磁同步电机中。

优化的空间矢量组合不仅使转矩和磁链误差得到了精确的补偿,并且能基本维持开关频率恒定。

最后在Matlab的Simulink环境下搭建其仿真模型,仿真结果验证了该策略的有效性。

关键词:电励磁同步电动机直接转矩控制空间矢量调制Matlab1 引言电励磁同步电机在高性能调速领域有着广泛的应用。

早在20世纪30年代后期,人们就已经开始研究同步电机的调速问题。

1977年A.B.Piunkett在IEEE杂志上首先提出了直接转矩控制思想,1985年初德国鲁尔大学的Depenbrock教授首次取得了实际应用的成功,随后日本学者I.Takahashi也提出了类似的控制方案[1]。

直接转矩控制在异步电机中应用较早,直到1998年前后,J.Pyrhonen等人才将直接转矩控制技术应用到电励磁同步电机中。

直接转矩控制(DTC)和矢量控制技术相比有着自己的特点,但传统的直接转矩控制技术(DTC)在低速时,定子磁链观测误差非常严重。

随着几十年的研究,针对传统DTC的缺点,提出了不同的解决方案。

空间矢量调制(SVM)是其中应用较多的一种。

本文将空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)控制策略引入电励磁同步电机控制中,并在Matlab仿真环境中搭建该模型,仿真结果验证了该控制的可靠性。

2 电励磁同步电机SVM-DTC基本原理电励磁同步电机空间电压矢量SVM-DTC的系统中为定子磁链矢量的估算值,是定子磁链矢量的相位角,为定子磁链的给定。

为电磁转矩的给定,而表示估计转矩。

系统使用SVM单元取代了传统的开关表来进行矢量计算,并且使用PI调节器取代了传统系统中的滞环环节。

由于气隙磁链中的阻尼绕组,使得气隙磁链为一个惯性环节,它的时间常数会远远大于系统的控制周期[2]。

异步电机全阶自适应磁链观测和速度辨识研究

型不准确以及运行过程中参数的变化，子磁链难转以准确观测，场定向矢量控制不能实现磁链与转磁矩的完全解耦，导致了控制性能的降低。因此如何提高磁链观测的准确性是目前研究的主要方向。本文设计了一套基于ＴＭＳ２Ｆ８２的电机３０２１
ＡｂｔａｔＩｈｓｐｐｒｏｅｄｐｉｅｆｂｅｖｒｂｓｄｏｌｏｄｒｏｓｒｅｓｄｓｇｅｅｅｓｏｓｒｃ：ｎｔｉａｅ，ａｎｖｌａｔｖｌｏｓｒｅａｅｎｆｌｒｅｂｅｖｒｉｅｉｎｄｗｈｒｍｔｒａｕｘｕ－ｃｒｅｔｆｅｂｃｓｄｔｍｐｏｅｔｅｒｂｓｎｓｆｈｂｅｖｒｔｈｒｏｓｏｔｒｐｒｍｅｅｓａｄｔｅｕｒｎｅｄａｋｉｕｅｏｉｒｖｈｏｕｔｅｓｏｅｏｓｒｅｏｔｅｅｒｒｆＳｔｍｏｏａａｔｒｎｏｄ — ｃｅｓｈｎｌｅｃｎｏｓｒａｉｎｒｓｌｓｃｕｅｙｔｅｉａｃｒｃｎａｉｔｆｔｅｐｒｍｅｅｓＴｈｎｉｅｒａｅｔｅｉｆｕｎｅｏｂｅｖｔｅｕｔａｓｄｂｈｎｃｕａｙａｄｖｒｅｙｏｈａａｔｒ．ｏｅｏｌｎｉｅｔｉａｉｎｆｔｅｍｏｏａａｔｒｒｌＯｕｅｉｈｃｎｉｒｖｈｄｐｉｅａｉｔｆｔｅｓｓｅｄｎｉｃｔｏｓｏｈｔｒｐｒｍｅｅｓａｅａＳｓｄｗｈｃａｆｍｐｏｅｔｅａａｔｂｌｙｏｈｙｔｍ．ＡｖｉｍｏｏｏｔｏｙｔｍｔｔｒｃｎｒｌｓｅｗｉＴＭＳ３Ｏ２１ｓｔｅｃｎｒｌｒｉｄｓｇｅｎｘｅｍｅｔａｅｂｅｏｅｏｈｓｓｈ２Ｆ８ａｈｏｔｏｌｅｉｎｄａｄｅｐｒ２ｅｓｉｎｓｈｖｅｎｄｎｎｔｉ

基于转矩角控制的异步电动机SVM-DTC系统

ＤｉｒｅｃｔＴｏｒｑｕｅＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＩｎｄｕｃｔｉｏｎＭｏｔｏｒｗｉｔｈＳｐａｃｅＶｅｃｔｏｒＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＴｏｒｑｕｅＡｎｇｌｅＣｏｎｔｒｏｌ
卢秉娟，姬宣德，葛运旺
（洛阳理工学院，洛阳４７１０２３）
摘
要：针对异步电动机传统直接转矩控制（ＢＡＳＩＣ — ＤＴＣ）转矩磁链脉动大、开关频率不固定和空间矢量调制
直接转矩控制（ＳＶＭ— ＤＴＣ）系统结构复杂、调节器参数设计困难的缺点，提出了一种基于转矩角控制的ＳＶＭ— ＤＴＣ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｔｈｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｂａｓｉｃｄｉｒｅｃｔｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌ（ＢＡＳＩＣ — ＤＴＣ），ｓｕｃｈａｓｔｏｒｑｕｅａｎｄｌｆｕｘｒｉｐｐｌｅａｎｄｎｏｎ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒ；ＢＡＳＩＣ— ＤＴＣ；ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＳＶＭ— ＤＴＣ；ｔｏｒｑｕｅａｎｇｌｅｃｏｎｔｒｏｌ
ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｔｏｒｑｕｅａｎｄｌｕｆｘｒｉｐｐｌｅ，ａｖｏｉｄｎｏｎ—ｃｏｎｓｔａｎｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ａｎｄａｃｑｕｉｒｅｔｈｅｓａｍｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅａｓｔｈｅＢＡＳＩＣ－ＤＴＣ．

基于Luenberger观测器的无速度传感器DTC系统研究

［中图分类号］Ｔ０．Ｍ３１２［文献标识码］Ａ［文章编号］１０－９３（０７）４０２ —４００３８２００－０９０
ＡｄｐｉｅＳｅｄＩｅｔｃｔｎｏｒｃｏｑｅＣｏｔｏｓｄｏｅｂｒｅｓｒｅａｔｖｐｅｄｎｉａｉｆｉｆｏＤｉｅｔｒｕｎｒｌＴＢａｅｎＬｕｎｅｇｒＯｂｅｖｒＳＨＡＮＧｈｎ — ａｇ一，ＣｏｇｙｎＧＡＯｈ－ｈｎＳｅｓｅｇ。
［摘要］基于模型参考自适应理论速，并结合模糊控
制，利用Ｍａａ／ｉｕｎ构建了无速度传感器直接转矩控制系统。仿真表明，ｔｂＳｌｋｌｍｉ该系统能够准确地观测定子磁
链，对参数变化具有较好的鲁棒性，并在低速下也具有良好的性能。［关键词］直接转矩控制；磁链观测器；无速度传感器
ｔｂｓｒｅｆｕａｅｓｒｓｅ，ａｏｉｒｅｔｅｐｅｏｍａｎｅｏｈｙｔｍ，ｆｚｙｌｇｃｏｏｅｖｘｎｄｍａｕｅｐｅｄｎｄｔｍｐｏｖｈｒｒｌｆｃｆｔｅｓｓｅｕｚｏｉｃｎｒｌｒｉｓｄｔｏｔｍｉｅｔｅｓｌｃｏｆｖｏｔｇｃｏ．Ｓｍｕｌｔｏｅｕｔｈｏｔａｈｓｓｓｅｏｔｏｌｓｕｅｏｐｅｉｚｈｅｅｔｎｏｌａｅｖｅｔｉｒｉａｎｒｓｌｓｓｗｔｉｙｔｍｉｈｔｃｎｅｔｍａｅｔｅｆｕｎｐｄａｃａｅｙｎａｅｒｂｔｅｓｔｈａａｔｒｖｒａｏａｓｉｔｈｘａｄｓｅｃｕｔｌ，ａｄｈｖｏｕｓｎｓｏｔｅｐｒｍｅｅａｉｔｎ，ｅｅｎｌｒｉｖｎｉｌｗｅｐｅｄｒｎｇ．ｏｒｓｅａｅ

基于自抗扰技术的无轴承异步电动机SVM-DTC控制系统

ｗｔａｔｅｄｓｒａｃｅｃｏｏｔｌｒＡＲｉｃｖｉｕｂｎｅｒｅｔｎｃｎｒｌ（ＤＣ）ｔｈｏｇ，ｐｃｏａｅｖｃｏｍｏｕａｏｎｉｃｔｑｅｃｎｒｌｈｉｔｊｉｏｅｅｎｌｙｓａｅｖｌｇｅｔｄｌｉａｄｄｅｔｏｕｏｔｃｏｔｒｔｎｒｒｏ（ＶＤＣｃｅｅａＳＭ— ＴｏｔｌｙｔａｅｉｅｉＤＣｔｈｏｇｒｅｒｇｅｓｉｕｔｎｍｔｓＩＳＭ— Ｔ）ｓｈｍ，ＶＤＣｃｎｒｓｍｗｓｓｎｄｗｔＡＲｃｎｌｙｆａｉｌｓｎｃｏｏｒ．ｔｏｓｅｄｇｈｅｏｏｂｎｄｉｏ
（ｉｎｓｎｖｒｔ，ｈｎｉｇ２２１，ｈｎ）ＪｇｕＵｉｓｙＺｅｊｎ１０３Ｃｉａａｅｉａ
Ａｂｓｒｔ：ｓｄｏｈｅｈａａｔｒｓｉｓｏｏｔａｃＢａｅｎｔｃｒｃｅｔｃｆｎｎ－ｌｎａｎｓｒｎｏｐｉｏｅｒｎｇｅｓｎｃｉｎｍｏｏｓ，ｏｉｅｉｉｅｒａｄｔｏｇｃｕｌｎｇｆｂａｉｌｓｉｄｕｔｏｔｒｃｍｂｎｄ
ＩｄｃｉｎＭｏｏａｅｎＡｔｅＤｉｕｂｎｅＲｊｃｉｎＣｏｔｏｌｅｈｏｏｙｎｕｔｔｒＢｓｄｏｃｉｓｒａｃｅｅｔｎｒｌｒＴｃｎｌｇｏｖｔｏｅ
ＺＨＵＤａ—ｍｉＬＵａｘｎｎ．ＩＸｉｎ— ｉｇ
ｄｎｉｈｔｔｒｆｘｉ－ａｕｎｐｅｎｉｃｌｈｏｇｈｏｏｕｅｔｃｔｎＳｍｕａｉｎｒｓｌｅｎｔｔｅｔｙｔｅｓｏｕ，ａｒｇｐｆｘａｄｓｅｄｉｄｒｔｔｒｕｈｔｅｒｔｒｆｘｉｎｉａｉ．ｉｌｔｅｕｔｄｍｏｓｒｅｆａｌｌｅｙｌｄｉｆｏｏｓａｔａｈｈｔｅＡＤＲＣｃｎｅｆｃｉｅｙｒｄｃｈｖｒｈｏｎｎｒａｅｒｓｏｓｐｅ，ｎｈｔｈｙｔｍａｏｄｄｎｍｉｔａｆｔｌｅｕｅｔｅｏｅｓｏｔａｄｉｃｅｓｅｐｎｅｓｅｄａｄｔａｅｓｓｅｈｓａｇｏｙａｃｅｖｔｐｒｒｎｅａｄｓｒｎｏｕｔｅｓｔｏｄｄｓｒａｃｎｔｒｐｒｍｅｅａｉｔｎｅｆｍａｃｎｔｇｒｂｓｎｓｏｌａｉｔｂｎｅａｄｍｏｏａａｔｒｖｒｉ．ｏｏｕａｏ

基于电压矢量分析的模糊PMSM DTC研究

维普资讯
第４０卷第４期
２０年８月０６
电力电子技术
Ｐｗｅｅｔｏｉ４Ｎｏ４Ａｕｇｔ２０６ｕｓ，０
基于电压矢量分析的模糊ＰＭＣ研究ＭＳＤＴ
中图分类号：Ｍ３ｌＴ７Ｔ５，Ｍ５ｌ
文献标识码：Ａ
文章编号：００ｌ０２０）４Ｏ２ — ３１０一０Ｘ（０６０一０２０
ＳｔｄｙｏｕｆａＦｕｚｙＤＴＣｏｒＰＭＳａｅｏｌａｅＶｅｔｒＡｎａｙｉｚｆＭｂｓｄｎＶｏｔｇｃｏｌｓｓ
ｃｒｎｕｏｏＰＭ）ｄｒｃｔｒｕｏｔｌ（Ｔ）ｓｓｍ．ｓｐｏｏｅｈｔｏｔｇｅｔｒａｅｗｌｕｉｚｄｈｏｏｓｍｔｒ（ＭＳｉｔｏｑｅｃｎｒＤＣｙｔＩｉｒｐｓｄｔａｖｌｅｖｃｏｎｂｅｌｔｉｅｏｅｔａｃｌｅｂａｉｇｔｅｆｘｌｋｇｎｌｓｃｉｎｔｓｖｒｌｕｓｃｉｎ．ｕｚｏｉｃｎｒｌｒ（Ｌ）ｉｄｓｎｄｏｅｙｍｋｎｕｉａｅａｇｅｅｔｓｉｏｅｅａｂｅｔｓｆｚｙｌｇｃｏｔｌＦＣｓｅｉｅｎｔｈｌｎｏｎｓｏＡｏｅｇｈ
孙丹
（江大学，江杭州浙浙３０２）１０７
摘要：析了永磁同步电机（ＭＳ直接转矩控制（Ｔ）分ＰＭ）ＤＣ系统中电压矢量对磁链和转矩的影响，出将磁链角度指分区细化，更好地发挥电压矢量的作用。据电压矢量这一特性，可根以及ＰＭＤＣ自身的特点，计了一模糊逻辑ＭＳＴ设控制器（Ｌ）将定子磁链误差、矩误差和用于分区的磁链角度进行了合理的模糊分级，其作为ＦＣ的输入。ＦＣ，转将Ｌ通过模糊推理，以准确选择电压矢量，接对电机进行控制。实验研究表明，种基于电压矢量分析及ＰＭ本身特性直这ＭＳ建立的模糊ＤＣ策略能获得优越的运行性能。Ｔ关键词：磁电机；矩控制；矢量；制器，糊逻辑永转控模