基于電壓預(yù)測(cè)的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)由于其高效率、高功率/轉(zhuǎn)矩密度比、高可靠性得到各行業(yè)的廣泛關(guān)注。高性能的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)應(yīng)用于永磁同步電機(jī)，大大簡(jiǎn)化了控制結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，但同時(shí)也存在轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大以及開關(guān)頻率不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。
　　本文以永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，目標(biāo)在于尋求一種簡(jiǎn)單、有效的方法來(lái)降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。在永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和直接轉(zhuǎn)矩控制基本原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)幾種常用磁鏈觀測(cè)器存在的缺點(diǎn)與不足，提出一種改進(jìn)的基于帶通濾波器

2、的幅相補(bǔ)償磁鏈觀測(cè)器;為了抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提出基于電壓預(yù)測(cè)的直接轉(zhuǎn)矩控制方法，并以此構(gòu)建基于電壓預(yù)測(cè)的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。
　　在磁鏈觀測(cè)方面，分析幾種常用磁鏈觀測(cè)器原理并給出原理性仿真，指出其在實(shí)際應(yīng)用中存在的缺點(diǎn)與不足;在一階低通濾波器的基礎(chǔ)上，提出一種改進(jìn)的基于帶通濾波器的幅相補(bǔ)償磁鏈觀測(cè)器。帶通濾波器中的高通環(huán)節(jié)用來(lái)濾除直流分量，低通環(huán)節(jié)用來(lái)觀測(cè)磁鏈，并對(duì)由此引起的幅值和相位誤差給予精確補(bǔ)償;通過(guò)原理分析，仿真驗(yàn)證

3、以及對(duì)比分析，充分說(shuō)明改進(jìn)的磁鏈觀測(cè)器的正確性和有效性。
　　為了抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，在已有控制方法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于電壓預(yù)測(cè)的直接轉(zhuǎn)矩控制方法，利用轉(zhuǎn)矩和磁鏈波動(dòng)量預(yù)測(cè)出幅值和相位可變的電壓矢量。該方法中，取消了轉(zhuǎn)矩和磁鏈滯環(huán)比較器以及開關(guān)表，首先對(duì)傳統(tǒng)的電壓矢量選擇方案做出改進(jìn)，根據(jù)定子磁鏈位置以及不同位置的電壓矢量對(duì)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的作用效果，把電壓矢量所在平面劃分成4個(gè)不同的區(qū)域;然后利用轉(zhuǎn)矩和磁鏈的波動(dòng)量大小，通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單的公