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    永磁同步电机的直接转矩控制(三)一一一滑模控制器改进DTC

    0研究背景


    写在前面:

     1.本代码基于MATLAB2019a版本,低版本或者不同版本可能会报错,mdl文件或slx文件打开可能会失败;
     2.本博客附上仿真模型并详细介绍各个部分的搭建,如果转载请注明出处;
     3.如果本博客恰巧与您的研究有所关联,欢迎您的咨询qq1366196286


    1改进直接转矩控制的模型搭建

       传统DTC的实现可参考之前的博客永磁同步电机的直接转矩控制(一)一一一DTC仿真模型的搭建
       其中,传统DTC存在一些缺点,为此本博客对传统DTC进行改进。
    在这里插入图片描述
       如前所述,传统DTC采用两个Bang-bang控制器分别对转矩和磁链幅值进行控制,响应快速,对系统参数摄动和外干扰鲁棒性强,但存在较大的磁链和转矩脉动,逆变器开关频率不恒定,低速时系统难以精确控制,以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题。传统DTC中磁链和转矩脉动过大是因逆变器的实际开关频率不够高,从而导致一个数字控制周期中所选用的有效电压矢量无法与期望的电压矢量一致。然而,开关频率过大也会导致开关损耗加大。针对这些问题,可采取以下几种方法来改进传统DTC:
       1.对传统DTC的开关表加以改进,如增加零电压矢量和矢量细分等。以及运用空间电压矢量调制方法使逆变器开关频率恒定,以减小转矩脉动圆。采用先进的控制器替换Bang-bang控制器。
       2.采取滑模控制器进行改进。利用基于滑模控制(SMC)的DTC,以期解决传统DTC存在的转矩和磁链脉动较大、逆变器开关频率不恒定等问题。
       3.针对功率变换器采取多电平控制,通过多个空间电压矢量作用于电机,使磁链、转矩平滑,但这增加了系统硬件成本和复杂性。


      本博客采取第二种方法对传统DTC进行改进,以及通过SVPWM实现对PWM的生成。以下详细介绍实现过程及仿真实现。

    在这里插入图片描述
    图1 滑模控制器的改进直接转矩控制Simulink仿真图


    2改进直接转矩控制的模型搭建

    2.1磁链控制器的设计

       为了获得磁链控制器的表达式,定义磁链的滑模面函数为

             s ϕ = ψ r ∗ − ψ r s_{\phi}=\psi_{\mathrm{r}}^{*}-\psi_{\mathrm{r}} sϕ=ψrψr

       利用基于super-twisting算法的二阶滑模控制基本原理,此时磁链控制器的表达式为

             u d ∗ = K p ∣ s ψ ∣ r sgn ⁡ ( s ψ ) + u s d u_{d}^{*}=K_{\mathrm{p}}\left|s_{\psi}\right|^{r} \operatorname{sgn}\left(s_{\psi}\right)+u_{\mathrm{sd}} ud=Kpsψrsgn(sψ)+usd

             d d t u s d = K i sgn ⁡ ( s ψ ) \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d} t} u_{s d}=K_{\mathrm{i}} \operatorname{sgn}\left(s_{\psi}\right) dtdusd=Kisgn(sψ)

    其中:r为0,Kp,Ki>0,为待设计参数。

    2.2磁链控制器的仿真模型

    在这里插入图片描述
    图2 磁链控制器的Simulink仿真图


    2.3转矩控制器的设计

      假设定子磁链 ψ r \psi_{\mathrm{r}} ψr的幅值为一常数,此时电磁转矩 T e T_{\mathrm{e}} Te的微分方程可表示为:

             d d t T e = 3 2 p n ψ I d d t i q \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d} t} T_{\mathrm{e}}=\frac{3}{2} p_{\mathrm{n}} \psi_{\mathrm{I}} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d} t} i_{q} dtdTe=23pnψIdtdiq

      为了获得转矩控制器的表达式,定义转矩的滑模面函数为:

             s T = T e ∗ − T c s_{T}=T_{\mathrm{e}}^{*}-T_{\mathrm{c}} sT=TeTc

      同样利用基于super-twisting算法的二阶滑模控制基本原理,此时转矩控制器的表达式为:

             u q ∗ = K p ∣ s T ∣ r sgn ⁡ ( s T ) + u s q u_{q}^{*}=K_{\mathrm{p}}\left|s_{T}\right|^{r} \operatorname{sgn}\left(s_{T}\right)+u_{\mathrm{s} q} uq=KpsTrsgn(sT)+usq

             d d t u s q = K i sgn ⁡ ( s T ) \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d} t} u_{\mathrm{sq}}=K_{\mathrm{i}} \operatorname{sgn}\left(s_{T}\right) dtdusq=Kisgn(sT)

    其中:r为0,Kp,Ki>0,为待设计参数。

    2.4转矩控制器的仿真模型

    在这里插入图片描述
    图3 转矩控制器的Simulink仿真图

    2.5SVPWM的实现及仿真

       将转矩控制器和磁链控制器分别计算所得的d-q轴电压量,经过反park变换后得到SVPWM所需要的α-β轴的参考电压矢量。

       具体的实现过程及仿真模型搭建,可参考永磁同步电机的矢量控制策略(七)一一一SVPWM控制

    在这里插入图片描述

    图4 SVPWM的Simulink仿真图

    2.6磁链的估算模型

       转矩和磁链的反馈信号,其中转矩是直接通过采集端并通过低通滤波器得到。然而,磁链是通过磁链的估算模型运用相电压、相电流间接计算所得。

    在这里插入图片描述

    图5 转矩反馈信号的Simulink仿真图


       为了控制电机就需要得到其磁链方程,其磁链方程的矢量形式为:

             { ψ d = ∫ u d − R s i d d t ψ q = ∫ u q − R s i q d t ∣ ψ s ∣ = ψ d 2 + ψ q 2 \left\{\begin{array}{l}\psi_{\mathrm{d}}=\int u_{\mathrm{d}}-R_{\mathrm{s}} i_{\mathrm{d}} \mathrm{d} t \\ \psi_{\mathrm{q}}=\int u_{\mathrm{q}}-R_{\mathrm{s}} i_{\mathrm{q}} \mathrm{d} t \\ \left|\psi_{\mathrm{s}}\right|=\sqrt{\psi_{\mathrm{d}}^{2}+\psi_{\mathrm{q}}^{2}}\end{array}\right. ψd=udRsiddtψq=uqRsiqdtψs=ψd2+ψq2
    式中Rs为定子相电阻,ud、uq和id、iq分别为d-q轴的定子电压和电流,然定子磁链的位置则可通过d-q轴的分量和它们的正负号来决定。

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    图6 磁链反馈信号的Simulink仿真图

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    图7 a-β轴上的合成圆形磁链


    ps:这里提个小问题:为什么改进后DTC的圆形磁链是同心圆,圆形磁链一直在增大?而不是像上一篇博文中的圆形磁链?
    #可以在评论区写下你的想法与答案哦!


    3改进直接转矩控制的仿真分析

    3.1空载工况下

    (1)转速响应
       转速为阶跃转速,0s由0 r/min阶跃上升至1000 r/min.
    在这里插入图片描述
    (2)转矩响应
    在这里插入图片描述
    (3)a-β轴的电流响应

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    (4)磁链响应
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    3.2负载工况下

    (1)转速响应
       转速为阶跃转速,0s由0 r/min阶跃上升至8000 r/min.
    在这里插入图片描述
    (2)转矩响应
       转矩为阶跃负载,0.2s由0 N·m阶跃上升至1.5 N·m.
    在这里插入图片描述
    (3)a-β轴的电流响应
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    (4)磁链响应
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    4总结

    1.由转矩和磁链响应可看到,滑模控制器改进DTC的转矩脉动明显变小,可快速且上升至恒定幅值。
    2.转速环采取较为简单的PI控制,后续博客将采用滑模控制器来进一步提升控制器的性能。

    在这里插入图片描述

    参考文献

    [1]袁雷,胡冰新,魏克银,等.现代永磁同步电机控制原理及MATLAB仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2016(03):12-18.
    [2]马晓哲. 基于dSPACE的PMSM无速度传感器直接转矩控制研究[D]. 天津:天津理工大学,2018. DOI:10.7666/d.D01415320.

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  • 传统的下垂控制可以使电力电子接口具有同步发电机的外特性,如Pf、QV曲线,但无法为电网提供阻尼和惯性,本文阐述如何通过拓展控制环节,使传统下垂控制实现对阻尼和惯性的模拟,演化为虚拟同步控制。1.利用电力...

    中国储能网讯:传统的下垂控制可以使电力电子接口具有同步发电机的外特性,如Pf、QV曲线,但无法为电网提供阻尼和惯性,本文阐述如何通过拓展控制环节,使传统下垂控制实现对阻尼和惯性的模拟,演化为虚拟同步机控制。

    1.利用电力电子接口模拟同步机下垂特性。为了使电力电子接口对电网进行电压和频率支撑,国内外学者提出将电力电子装置接口工作在具有同步发电机下垂特性曲线特性下,采用下垂控制对电力电子接口进行调制。

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    下垂特性曲线

    2. 下垂控制可以实现同步机外特性,但是无法模拟阻尼和惯性。这一方法虽然使得电力电子接口具有同步发电机的一些外特性,如变换器工作在Pf、QV曲线上,但是由于缺乏旋转器件依旧不能为电网提供阻尼和惯性。

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    下垂控制示意图

    3. 什么是阻尼和惯性。

    阻尼就是阻止扰动,平息振荡,而负阻尼恰恰相反。打个比方:在荡秋千的时候,当我们把秋千荡起来就撒手,这个秋千就会在地球引力和机械摩擦阻力下逐步停止摇摆,这个阻力就相当于电力系统的阻尼。当我们在不断的荡秋千的过程中,我们给秋千的动力相对于阻力来说,就是一种负阻尼。正是由于我们的动力(负阻尼)较少了秋千的阻力(正阻尼)而使秋千荡起来。

    稳定运行的电力系统,必须存在一定大小的阻尼。这样,当电力系统受到一个扰动的时候,电力系统会逐步稳定下来。如果阻尼大,稳定就快,如果阻尼小,稳定就慢,如果是零阻尼,这个扰动所引起的振荡就不会停息。这里的扰动和稳定主要是针对电力系统的有功而言。

    对于电力系统来说,惯性表现为系统阻碍频率ω突变的能力,从而使同步发电机有足够的时间调节有功功率Pe,重建有功功率平衡。

    电力系统的“惯性”二字,主要来自于发输变过程中的“发”,发电机是具有惯性的。以水电站为例,当接受调度指令,开始发电,就要打开闸门,河水冲击涡轮、带动原动机叶片、原动机带动自身转轴上的飞轮旋转,那么惯性就来了,当原动机需要停止发电,即关闭闸门、水流停止冲击涡轮、原动机逐渐停止转动,惯性也来了,它都是一个需要逐渐变化的过程。这是从物理性质上来理解,那么从电力系统上来理解的话,最后就是各个构成部分的时间延迟造成的所谓惯性,比如,原动机接受调度指令的延迟、调速器输出调速信号的延迟,等等。

    4. 虚拟同步机让变换器具有同步发电机的阻尼和惯性的特性。为了模拟同步发电机的阻尼和惯性环节,虚拟同步发电机技术应运而生,通过新能源发电装置电力电子变换器直流侧配置储能器件,模拟实现同步机机械方程,让变换器具有同步发电机的阻尼和惯性的特性。

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    同步发电机示意图

    5. 建立虚拟同步机数学模型。根据同步发电机写出机械方程。式中J是同步发电机的转动惯量,ω是机械角速度,Tm是同步发电机的机械转矩、Te是同步发电机电磁转矩、Td是同步发电机的阻尼转矩。

    具体来说:

    J是转动惯量,就是惯性系数,其数值和同步发电机尺寸和额定功率有关。可以利用惯性时间常数来定义转动惯量

    Sn是同步发电机的额定容量,H就是惯性时间常数,指的是同步发电机在额定转矩情况下从空载启动到最后达到额定转速所花的时间,不同一次能源机组的同步发电机的惯性时间一般是不一样,如水电机组H一般为1~3s,而火电机组H一般为7~8s。

    同步发电机电磁转矩Te可以通过同步发电机输出的有功功率除以机械角速度得到

    同步发电机的阻尼转矩Td的定义为,除了励磁绕组外,凸极同步电机的转子上还安装有阻尼绕组。若同步机并联在电网上,转子转速微小震荡时,阻尼绕组中感应电流所产生的电磁转矩会起到抑制转子转速震荡的作用。D为同步发电机阻尼系数,阻尼系数的存在,使得具有抑制系统功率震荡的能力,ω0是电网同步角速度。

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    VSG机械方程数学模型

    6. 构成VSG控制思路。根据下垂控制思路,在有功方程后加入机械方程,建立控制中的阻尼和惯性体系,构成VSG控制思路。

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    VSG控制示意图

    7. 得到VSG的整体控制框图。通过下垂控制的有功方程、无功方程中加入机械方程的改进,就可以从控制部分模拟同步机的阻尼和惯性,实现下垂外特性的同时,实现虚拟同步机控制。

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    VSG整体控制框图

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  • 最近对环路进行了一些思考,我们知道对于永磁同步电机的电流环控制,往往假定电流环的控制对象是电阻和电感的串联,这样的一个系统开环响应类似于一阶惯性系统,适合使用pi控制,并且可以根据电机的定子电阻和电感...

    引言

    最近对环路进行了一些思考,我们知道对于永磁同步电机的电流环控制,往往假定电流环的控制对象是电阻和电感的串联,这样的一个系统开环响应类似于一阶惯性系统,适合使用pi控制,并且可以根据电机的定子电阻和电感设置pi参数达到较好的控制效果。但是实际上,当电机运行起来之后,dq轴之间会存在明显的耦合,更不理想的是,q轴的电压中,占主导成分的是反电动势,在一些对环路响应要求较高的场合,使用pi控制并无法实现理想的效果。在速度环应用pi控制也有类似的问题,在一些负载不断变化的应用场景下,如风机类负载,不可能做到一组pi参数适应所有工况。这时候有必要考虑更完善的控制策略。

    1、自抗扰控制的原理通俗版

    对于一个变负载的开环速度控制系统,有
    J ω m ˙ = T e − T m ( ω m ) − B ω m ( 式 1 ) J\dot{ω_m} = T_e - T_m(ω_m) - Bω_m(式1) Jωm˙=TeTm(ωm)Bωm(1)
    式中 ω m ω_m ωm表示机械转速, J J J表示负载惯量, T e T_e Te表示电磁转矩, T m ( ω m ) T_m(ω_m) Tm(ωm)表示随速度变化的负载, B B B表示摩擦系数。
    对于上述时变系统,想要使用一个固定参数的pi控制器实现全速度范围内的良好控制几乎是不可能的。但是如果假如 T m ( ω m ) − B ω m T_m(ω_m) - Bω_m Tm(ωm)Bωm已知,上述系统可以看作:
    J ω m ˙ = T e − T l o a d J\dot{ω_m} = T_e - T_{load} Jωm˙=TeTload
    复杂的时变系统等效成了一个基本的一阶系统。
    此时如果把随速度变化的复杂和摩擦力看作扰动,我们把时变系统的控制问题等效成了扰动的估计问题。
    自抗扰控制器要解决的问题就是扰动估计与补偿。
    回到自抗扰速度控制器的框图。
    在这里插入图片描述
    可以发现,从误差e3到iqref的部分像极了pi控制器加前馈的控制方式。
    对照pi+前馈的控制方式来看。
    NLSEF相当于pi控制器,z2/b那部分相当于前馈。
    再对照上面提到的速度控制系统模型,如果把 T l o a d T_{load} Tload作为前馈进行补偿,pi控制器的控制对象变成了确定的系统 J ω m ˙ = T e J\dot{ω_m} = T_e Jωm˙=Te

    2、实现扰动估计

    在自抗扰控制器中,使用扩张状态观测器进行扰动观测。
    二阶扩张状态观测器定义如下:
    { e 2 = z 1 − ω z 1 ˙ = z 2 − β 1 e 2 + b u z 2 ˙ = − β 2 e 2 \left\{ \begin{aligned} e_2& = z_1 - \omega\\ \dot{z_1}& = z2 - \beta_1e_2 + bu\\ \dot{z_2} &= - \beta_2e_2 \end{aligned} \right. e2z1˙z2˙=z1ω=z2β1e2+bu=β2e2
    对照扩张状态观测器定义,以及系统模型,我们定义扰动为 T l o a d = T m ( ω m ) + B ω m T_{load} = T_m(ω_m) + Bω_m Tload=Tm(ωm)+Bωm搭建适用于我们系统的观测器如下图。
    在这里插入图片描述
    e 2 e_2 e2为0时, z 1 = ( i q T e − z 2 ) 1 s 1 J m z1 = (i_q Te - z2)\frac{1}{s}\frac{1}{J_m} z1=(iqTez2)s1Jm1
    式中 T e Te Te表示转矩常数,我画模型时没有做好区分,不要跟上面式子中的 T e Te Te混淆。
    1 s \frac{1}{s} s1表示积分, J m J_m Jm表示负载惯量, z 2 z2 z2为总的扰动。

    式1可以写为: ω m = ( T e − T m ( ω m ) − B ω m ) 1 s 1 J m \omega_m = (T_e - T_m(ω_m) - Bω_m)\frac{1}{s}\frac{1}{J_m} ωm=(TeTm(ωm)Bωm)s1Jm1
    通俗的说,当 e 2 = 0 e2=0 e2=0时, ω m = z 1 \omega_m = z1 ωm=z1,又因为, i q T e = T e i_q Te = T_e iqTe=Te,所以存在
    z 2 = T m ( ω m ) + B ω m z2 = T_m(ω_m) + Bω_m z2=Tm(ωm)+Bωm
    即,当观测器收敛时,实现对扰动 z 2 z2 z2的观测。

    3、实现自抗扰速度环

    实现扰动观测后,剩下的事情变得非常简单。

    一阶跟踪微分器(TD)作用是对给定信号进行平滑处理,避免给定信号突变。笔者认为在一些场合不加也可以。
    其simulink框图如下:
    在这里插入图片描述
    其中系数k决定了对给定信号的跟踪速度快慢,k越大跟踪越快。

    一阶非线性状态误差反馈控制器(NLSEF)用比例控制加前馈实现。
    整体框图如下:
    在这里插入图片描述

    4、控制效果仿真

    模拟一个负载转矩随速度变化而变化的负载。
    T m ( ω m ) = ω m ∗ 0.3 T_m(ω_m) = ω_m * 0.3 Tm(ωm)=ωm0.3
    负载惯量 J m = 0.01469 k g ⋅ m 2 Jm = 0.01469kg·m^2 Jm=0.01469kgm2
    0时刻给定速度10rad/s,0.05时刻,给定速度阶跃到30rad/s
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
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    图中,黄色波形为速度给定,蓝色波形为速度反馈。
    可以看到,在0时刻,给定速度从0阶跃到10,反馈速度达到了给定速度的90%使用调节时间小于3.5e-3秒。在0.05时刻,给定速度从10阶跃到了30,反馈速度在5e-3秒内近似达到给定速度,超调量极小。最终的速度稳态误差小于0.01rad/s.

    再来看负载转矩与观测到的扰动波形。
    在这里插入图片描述
    图中,黄色波形为负载转矩,蓝色波形为观测到的扰动。
    因为仿真中我把摩擦系数调到了0,在稳态时,观测到的扰动等于负载转矩。在快速动态响应时,控制器对其他非线性因素也进行了补偿。
    使用pi控制器,通过调节pi增益,也能够达到较好的控制效果,但是当系统发生变化后,比如改变 T m ( ω m ) T_m(\omega_m) Tm(ωm)后,pi参数需要重新调节,但是自抗扰控制方法具备更广泛的适应性。

    5、关于控制的一点思考

    自抗扰控制方法的关键思想是估算扰动,并对扰动进行补偿。
    它之所以能够对扰动进行估计,是因为我们在实现自抗扰控制的过程中,分析了被控对象的模型,将模型分为了理想的部分和扰动的部分。
    相比较学习一种控制方法,更重要的是理解其中的思想,实现扰动估计后,我们可以把扰动补偿用在pi控制器。我们也可以把扰动补偿用在电流环或者其他控制对象。在电流环可以把耦合项和电阻压降当做扰动进行估算。甚至我们电机的参数是确定的,可以直接跳过扩张状态观测器,直接计算出扰动进行补偿。

    6、下载模型

    模型下载链接:Simulink永磁同步电机控制仿真系列八模型

    感谢大家认真读完文章。写博客1年多,深感其中的艰辛,中间因为工作繁忙的原因险些放弃。对于一个涉及仿真及较多公式的文章,从确定一个主题后从搭建模型开始,到文章发布,往往需要8个小时以上的时间。是部分网友的鼓励让我坚持了下来,在留言中知道不少朋友期待着我新的文章,实在是受宠若惊。真的非常感谢各位的支持,我也希望能够和各位共同成长。

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  • 由于对电机控制性能的要求越来越高,永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制,永磁同步电机矢量控制系统的研究已成为中小容量交流伺服系统研究的重点之一,如何建立有效的模型...

    0 引言

    随着高性能永磁材料、电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的发展,永磁同步电机(PMSM)的应用领域不断扩大,在数控机床,机器人等高精度控制领域得到广泛应用。由于对电机控制性能的要求越来越高,永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制,永磁同步电机矢量控制系统的研究已成为中小容量交流伺服系统研究的重点之一,如何建立有效的模型越来受到人们的关注。本文在分析永磁同步电机数学模型的基础上,用MATLAB语言中的Simulink和Power System B1ock模块建立了控制系统的模型,对得出的结果进行了分析。本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/163870.htm

    1 永磁同步电机数学模型

    永磁同步电机的数学模型基于以下假设:

    (1)忽略饱和、涡流、磁滞效应的影响;

    (2)电机的电流为对称的三相正弦波电流:

    (3)永磁体磁动势叵定,即等效的励磁电流恒定不变;

    (4)三相定子绕组在空间呈对称星形分布,定子各绕组的电枢电阻电枢电感相等;

    永磁同步电动机是交流同步调速系统的主要环节,分析其数学模型对把握其调速特性尤为重要。取转子永磁体基波励磁磁场轴线为d轴,q轴顺着旋转方向超前d轴90度电角度,dq轴系随同转子以角速度ωr一道旋转,它的空间坐标以d轴与参考轴α间的电角度θr来表示,则理想永磁同步电机在dq旋转坐标系中的数学模型可以写成如下形式:

    163870_1_0.jpg

    根据数学模型用Simulink建立了永磁同步电机的模块如图2.1所示:

    163870_1_1.jpg

    2 永磁同步电机交流伺服系统控制原理

    163870_1_2.jpg

    由上式可以看出,永磁同步电机的电磁转矩基本上取决于定子电流在q轴上的分量。由于永磁同步电机的转子磁链恒定不变,所以普遍采用按转子磁链定向的矢量控制,控制的实质就是通过对定子电流的控制来实现交流永磁同步电动机的转矩控制。转速在基速以下时,在定子电流给定的情况下,控制id=0可以更有效的产生转矩,这时电磁转矩Tem=Pniqψr,可见电磁转矩就随着iq的变化而变化,这种控制方法最为简单。然而转速在基速以上时,因为永久磁铁的励磁磁链为常数,电机感应电动势随着电机转速成正比例的增加。电动机感应电压也跟着提高,但是又要受到与电机端相连的逆变器的电压上限的限制。

    在实际控制中,系统检测到的是流入电机的三相定子电流,所以必须进行坐标变换,把三相定予坐标上的电流分量经park,clarke变换成转子坐标系上的电流分量。要实现定子坐标系到转子坐标系的变换必须在控制中实时检测电机转子的位置,常用的转子位置检测传感器有增量式光电编码器,绝对式光电编码器和旋转变压器。位置信号指令与检测到的转子位置相比较,经过位置控制器的调整,输出速度指令信号,速度指令信号与检测到的转子速度信号相比较,经速度调节器的调节,输出控制转矩的电流分量i*q,电流分量给定信号与经过坐标变换的电机实际电流分量比较,通过电流控制器计算,其输出量经反park变换用于计算产生PWM驱动IGBT,产生可变频率和幅值的三相正弦电流输入电机定子,驱动电机工作。

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    千次阅读 多人点赞 2021-08-02 14:04:22
    近年来无速度传感器控制策略得到了深入的研究,按照适用的转速范围可以被分为两类:低速无速度和高速无速度传感器控制策略。低速的方法利用电机的凸极性,注入激励来获得电机的转子位置信息,高频注入的效果当然是较...
  • 其中表贴永磁同步电动机永磁体的用量较小,磁链谐波分量较少,更容易产生正弦波磁动势;内置无轴承永磁电动机能够产生较大的电感、转矩与悬浮力。 内置转子结构可以充分利用转子磁路不对称所产生的磁阻转矩,...
  • 计算机控制液压同步提升技术在大型门起重机安装中的应用江阴职业技术学院沈杏林摘要:介绍了计算机控制液压同步提升技术在大型门起重机安装项目中的应用,并对系统组成、同步提升控制原理及动作过程、提升载荷的...
  • 两种不同结构的永磁永磁同步电机特点说明——表贴和内置 永磁同步电机 spmsm 和 ipmsm 的区别总结永磁同步电机凸极性和隐极性面装和内置的关系 结构特征 当三相PMSM转子磁路的结构不同时,电机的运行性能...
  • 在永磁同步电机矢量控制中,通常是包括转速控制环、电流控制换和PWM控制算法三个部分。 其中控制环就要使用要PI调节器,包括转速环PI调节器,电流环PI调节器。 都有点难度。。。自控原理很多东西都忘记了。。 ...
  • 但永磁同步电机的励磁由大小恒定的永磁体产生,只有增大定子电流直轴去磁分量来削弱气隙磁场,才能达到等效弱磁的目的。弱磁控制的过程可以被理解为合理控制d轴电流id的过程。 2、电压极限圆 我们从
  • 对于永磁同步电机,任意两相之间电感跟电机转子位置相关,有如下关系: 根据上 测量任意两相之间电感,缓慢手动旋转电机180度电角度,电感值大致呈正弦变化。 记录两相电感的最大值和最小值。 Lq = Max(Lab)
  • PLC同步顶升系统系统可分为5个部分:液压泵站、PLC计算机控制系统、液压终端、位移压力检测与人机界面操作系统,位移同步精度1mm,同步控制点数:4,8,12,16,20,40,80,99;产品特点:高速置零、低速顶升,升降...
  • 永磁同步电机控制笔记:电机参数离线辨识方法

    千次阅读 热门讨论 2021-06-20 11:51:10
    文章目录概述1、定子电阻离线辨识1.1、定子电阻离线辨识原理1.2、定子电阻离线辨识的误差来源及补偿方法1.3、电阻离线辨识的具体方法方法一方法二2、定子电感离线辨识2.1、定子...永磁同步电机在使用转子磁场定向(foc
  • 题名:基于磁链观测器的永磁同步电动机无传感器控制技术研究作者:苏健勇学位授予单位:哈尔滨工业大学关键词:永磁同步电动机;;无传感器控制;;滑模观测器;;锁相环;;非奇异终端滑模摘要:永磁同步电动机(PMSM)具有体积小...
  • 在一些要求低速大负载的永磁同步电机无传感器驱动方案中,仅靠电机的基波模型很难实现理想的带载能力。上一篇文章中使用基于电压电流模型的磁链观测器进行位置估算,在仿真中取得了良好的效果。但是因为开关器件的非...
  • 1U机架NTP时钟同步设备(NTP服务器)设计原理 1U机架NTP时钟同步设备(NTP服务器)设计原理 时钟同步装置是针对计算机、自动化装置等进行校时而研发的高科技设备,该产品可从GPS卫星(北斗卫星、B码接口、PTP)...
  • 总得来说,同步异步出现在以下几个领域:1 计算机网络。数据通信技术中有同步通信与异步通信。同步通信简单的说就是你在发送数据时候我必须同时接受。这个过程有精确的时钟控制。而异步通信是你在发数据时候必须加上...
  • 对于表贴三相PMSM(Ld=Lq=L,) ,打展反电动势的表达式(2)将被间化,为仅与电机的转速有关的变量。当转速较快时,反电动势较大,反之亦然。对于内置三相PMSM(L.≠L。)而言,从(2)可知:扩展反电动势的大小除了与...
  • 表贴永磁同步电机SPMSM无速度传感器控制仿真模型,同步旋转dq坐标系下滑模观测器算法id=641770589642&
  • 永磁同步电机的无感控制(一)——— 传统的滑模观测器前言1、传统滑模观测器的设计2、传统滑模观测器的仿真2.1传统滑模观测器的仿真搭建2.2传统滑模观测器的仿真结果总结 前言 本博客传统滑模观测器的设计,是在...
  • 同步控制器MCT-116

    2020-12-23 12:10:15
    同步控制器MCT-116”详细介绍MCT116是采用FPGA和高速处理器架构设计的高性能同步控制器,其作用包括同步控制和定位控制。引入光电编码器信号,不仅能实现速度同步,而且还能通过编码器脉冲计数对电机旋转角度进行...
  • 描述1、引言近年来,随着控制理论、永磁材料和电力电子技术的发展,基于磁场定向控制的永磁同步电动机(PMSM)以其优良的控制性能、高功率密度和高效率,广泛应用于各种高性能伺服系统及其他领域。本文对永磁同步电动...
  • 摘要新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)的研究...该文针对分散结构,提出利用一台虚拟同步发电机(VSG)进行无通信的预同步控制方案,并通过引入电流限幅环节解决环流问题。首先介绍了基于虚拟功率的预同...
  • 现代电机与控制技术以电流驱动模式的不同将永磁无刷直流电机分为方波驱动电机和正弦波驱动电机。前者被称为无刷直流电动机活或是电子换相直流电动机(ElectronicallyCommutated Motor,ECM),后者曾有人称为无刷交流...
  • 同步整流SR

    千次阅读 2021-03-15 09:40:21
    同步整流1.杂谈2. 基本原理3. 分类 1.杂谈 3月份过去了一半,这个月一篇都还没开始,运动也不达标,实在是。。。 总觉得做这件事浪费时间,那件事浪费时间,到头来一件事没做好。知道自己哪不足还不去改正,还哭诉...

空空如也

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同步式控制