高性能永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制.pdf

1、該文論述了永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的最新發(fā)展,分析了從基礎(chǔ)理論到最新的控制算法的有關(guān)永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的許多問(wèn)題.上述理論分別在浙江大學(xué)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)室以及悉尼科技大學(xué)電機(jī)及電力電子中心的兩臺(tái)高性能永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上應(yīng)用并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.針對(duì)永磁同步電機(jī)常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)涉及到的問(wèn)題,該文研究了其修正,以及改進(jìn)的方法.定子電阻變化,直流母線電壓漂移,開(kāi)關(guān)器件反向相電壓降、逆變器死區(qū)時(shí)間引起的電壓誤差的補(bǔ)償,提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)

2、行性能以及永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的無(wú)速度傳感器運(yùn)行方案等問(wèn)題都是本文研究的重點(diǎn).轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)是直接轉(zhuǎn)矩控制算法的一個(gè)卓越的性能.在常規(guī)永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制中,轉(zhuǎn)矩的控制是直接根據(jù)轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈參考值與實(shí)際值之差為輸入的兩個(gè)滯環(huán)控制器的輸出,定子磁鏈位置信號(hào)以及一個(gè)最優(yōu)電壓矢量開(kāi)關(guān)表而選擇一個(gè)最合適的電壓空間矢量進(jìn)行的,無(wú)需其它控制算法中經(jīng)常用到的電流控制環(huán).該文首先討論了在永磁同步電機(jī)常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制中常見(jiàn)的問(wèn)題.在常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩

3、控制系統(tǒng)中,定子磁鏈?zhǔn)峭ㄟ^(guò)直接積分電機(jī)端部輸入電壓與定子電阻壓降之差計(jì)算得到的.電機(jī)端部的輸入電壓又是通過(guò)電機(jī)直流母線電壓和逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)綜合得到的.因此,輸入電壓的準(zhǔn)確計(jì)算、直流漂移量的補(bǔ)償以及定子電阻變化的補(bǔ)償都是影響積分計(jì)算準(zhǔn)確性的重要因素,這些誤差會(huì)導(dǎo)致定子磁鏈軌跡的偏移,進(jìn)而降低系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制的性能.在常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中,每一采樣周期中只施加一個(gè)電壓空間矢量.這將導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈較大的脈動(dòng)以及逆變器開(kāi)關(guān)頻率的不恒定.為提

4、高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能,該文首次引入模糊邏輯到永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制中.在永磁同步電機(jī)的模糊直接轉(zhuǎn)矩控制中,一個(gè)高性能的模糊控制器取代了常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制中必須的兩個(gè)滯環(huán)控制器和一個(gè)電壓空間矢量最優(yōu)開(kāi)關(guān)表.同時(shí)為減少計(jì)算時(shí)間提高系統(tǒng)性能,還采用了定子磁鏈角度映射的方法.常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制中,在一個(gè)采樣周期中選擇任何一個(gè)電壓空間矢量都無(wú)法同時(shí)滿足轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的要求.為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能,該文將空間矢量調(diào)制的方法引入常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制中.空間矢量