单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整...单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整定困难、迭代计算量大以及共模电压(commonmode voltage,CMV)高等问题。为此,该文提出一种简化FCS-MPTFC策略。首先,建立五相PMSM在单相开路故障情况下的数学模型,并分析CMV产生的机理。其次,以抑制3次谐波电流的原则合成等幅值虚拟电压矢量(virtual voltage vector,V^(3)),并将转矩和磁链价值函数等效转化为电压价值函数,同时采用无差拍控制思想计算出参考电压矢量,进而通过合理划分扇区,直接获得最优V^(3)。最后,选择方向相反的两个基电压矢量代替零矢量,以减小开路故障下的CMV。仿真和实验结果表明:所提控制策略不仅能抑制单相开路故障导致的转矩脉动、降低计算负荷和CMV、抑制电流谐波,而且具有优良的稳态和动态性能。展开更多
永磁同步电机的模型预测控制是目前电机控制技术的研究热点之一,传统的单矢量模型预测电流控制(Model Predictive Current Control,MPCC)方法每个周期只有1个电压矢量作用,因此稳态性能较差,而且MPCC的控制性能受电机参数的影响较大。...永磁同步电机的模型预测控制是目前电机控制技术的研究热点之一,传统的单矢量模型预测电流控制(Model Predictive Current Control,MPCC)方法每个周期只有1个电压矢量作用,因此稳态性能较差,而且MPCC的控制性能受电机参数的影响较大。针对上述问题,提出了一种改进方法,即通过改进扩张状态观测器增加MPCC对电机参数的鲁棒性,结合一种新的三矢量模型预测控制方法来改善MPCC特性。仿真结果验证了本文所提方法的有效性。展开更多
针对传统谐振控制器与PI控制器并联(PIR)无法克服积分环节饱和等因素引起的系统动态过程中超调震荡问题,提出了一种改进双环自抗扰谐振控制器(dual-loop active disturbance rejection control,DLADRC)。DLADRC速度环与电流环均采用自...针对传统谐振控制器与PI控制器并联(PIR)无法克服积分环节饱和等因素引起的系统动态过程中超调震荡问题,提出了一种改进双环自抗扰谐振控制器(dual-loop active disturbance rejection control,DLADRC)。DLADRC速度环与电流环均采用自抗扰控制,速度环采用传统的自抗扰控制。电流环采用一种改进的谐振扩张状态观测器,将观测电流作为谐振控制器的输入,令谐振控制器的输出直接作用到电流环输出,从而降低了谐振电流环设计的复杂性。双环自抗扰谐振控制器保留了谐振控制器抑制特定频率谐波电流的特性,同时优化了系统的超调量与调节时间,有效提升了谐振控制系统的动态性能。仿真结果验证DLADRC系统的有效性。展开更多
文摘单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整定困难、迭代计算量大以及共模电压(commonmode voltage,CMV)高等问题。为此,该文提出一种简化FCS-MPTFC策略。首先,建立五相PMSM在单相开路故障情况下的数学模型,并分析CMV产生的机理。其次,以抑制3次谐波电流的原则合成等幅值虚拟电压矢量(virtual voltage vector,V^(3)),并将转矩和磁链价值函数等效转化为电压价值函数,同时采用无差拍控制思想计算出参考电压矢量,进而通过合理划分扇区,直接获得最优V^(3)。最后,选择方向相反的两个基电压矢量代替零矢量,以减小开路故障下的CMV。仿真和实验结果表明:所提控制策略不仅能抑制单相开路故障导致的转矩脉动、降低计算负荷和CMV、抑制电流谐波,而且具有优良的稳态和动态性能。
文摘永磁同步电机的模型预测控制是目前电机控制技术的研究热点之一,传统的单矢量模型预测电流控制(Model Predictive Current Control,MPCC)方法每个周期只有1个电压矢量作用,因此稳态性能较差,而且MPCC的控制性能受电机参数的影响较大。针对上述问题,提出了一种改进方法,即通过改进扩张状态观测器增加MPCC对电机参数的鲁棒性,结合一种新的三矢量模型预测控制方法来改善MPCC特性。仿真结果验证了本文所提方法的有效性。
文摘针对传统谐振控制器与PI控制器并联(PIR)无法克服积分环节饱和等因素引起的系统动态过程中超调震荡问题,提出了一种改进双环自抗扰谐振控制器(dual-loop active disturbance rejection control,DLADRC)。DLADRC速度环与电流环均采用自抗扰控制,速度环采用传统的自抗扰控制。电流环采用一种改进的谐振扩张状态观测器,将观测电流作为谐振控制器的输入,令谐振控制器的输出直接作用到电流环输出,从而降低了谐振电流环设计的复杂性。双环自抗扰谐振控制器保留了谐振控制器抑制特定频率谐波电流的特性,同时优化了系统的超调量与调节时间,有效提升了谐振控制系统的动态性能。仿真结果验证DLADRC系统的有效性。
