高性能永磁同步電機直接轉矩控制.pdf

1、該文論述了永磁同步電機直接轉矩控制的最新發(fā)展,分析了從基礎理論到最新的控制算法的有關永磁同步電機直接轉矩控制的許多問題.上述理論分別在浙江大學電機控制實驗室以及悉尼科技大學電機及電力電子中心的兩臺高性能永磁同步電機直接轉矩控制驅動系統(tǒng)上應用并實驗驗證.針對永磁同步電機常規(guī)直接轉矩控制系統(tǒng)涉及到的問題,該文研究了其修正,以及改進的方法.定子電阻變化,直流母線電壓漂移,開關器件反向相電壓降、逆變器死區(qū)時間引起的電壓誤差的補償,提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運

2、行性能以及永磁同步電機直接轉矩控制的無速度傳感器運行方案等問題都是本文研究的重點.轉矩的快速響應是直接轉矩控制算法的一個卓越的性能.在常規(guī)永磁同步電機直接轉矩控制中,轉矩的控制是直接根據(jù)轉矩、定子磁鏈參考值與實際值之差為輸入的兩個滯環(huán)控制器的輸出,定子磁鏈位置信號以及一個最優(yōu)電壓矢量開關表而選擇一個最合適的電壓空間矢量進行的,無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常規(guī)直接轉矩控制中常見的問題.在常規(guī)直接轉矩

3、控制系統(tǒng)中,定子磁鏈是通過直接積分電機端部輸入電壓與定子電阻壓降之差計算得到的.電機端部的輸入電壓又是通過電機直流母線電壓和逆變器的開關狀態(tài)綜合得到的.因此,輸入電壓的準確計算、直流漂移量的補償以及定子電阻變化的補償都是影響積分計算準確性的重要因素,這些誤差會導致定子磁鏈軌跡的偏移,進而降低系統(tǒng)轉矩控制的性能.在常規(guī)直接轉矩控制系統(tǒng)中,每一采樣周期中只施加一個電壓空間矢量.這將導致轉矩和定子磁鏈較大的脈動以及逆變器開關頻率的不恒定.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直接轉矩控制中.在永磁同步電機的模糊直接轉矩控制中,一個高性能的模糊控制器取代了常規(guī)直接轉矩控制中必須的兩個滯環(huán)控制器和一個電壓空間矢量最優(yōu)開關表.同時為減少計算時間提高系統(tǒng)性能,還采用了定子磁鏈角度映射的方法.常規(guī)直接轉矩控制中,在一個采樣周期中選擇任何一個電壓空間矢量都無法同時滿足轉矩和定子磁鏈的要求.為進一步提高系統(tǒng)的性能,該文將空間矢量調制的方法引入常規(guī)直接轉矩控制中.空間矢量