直接转矩控制技术论文-李飞过

直接转矩控制技术论文-李飞过

导读:本文包含了直接转矩控制技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电动汽车,交流电机,直接转矩控制,空间矢量脉冲宽度调制

直接转矩控制技术论文文献综述

李飞过[1](2019)在《电动汽车交流电机直接转矩控制技术研究》一文中研究指出交流电机因为易实现平稳、高速且高效的驱动,使其在电动汽车中得到了广泛的应用。直接转矩控制技术对电机参数依赖性小,结构简单,具有快速的动态响应,是一种高性能的控制策略。交流电机直接转矩控制(Direct Self Control,DSC)在较大扰动状态下,系统控制效果不佳,论文对交流电机直接转矩控制方法进行了较深入研究,主要工作和结论如下:首先,详细分析了直接转矩控制的原理,详细介绍了DSC系统和DTC(Direct Torque Control)系统实现方法与控制结构。针对存在转矩脉动大的问题,提出进一步改进方法,采用根轨迹法确定了各个PI调节器的参数,引入了基于空间矢量脉冲宽度调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的方法,形成了SVM-DTC(space vector modulation-Direct Torque Control)方法。然后,在前述理论分析的基础上分别建立了DSC系统、DTC系统和SVM-DTC系统的MATLAB模型并进行仿真。仿真结果验证了SVM-DTC系统在交流电机直接转矩控制中的优势。进而,选用180W/380V交流电机作为控制对象,基于STM32F103C8T6单片机作为核心控制器,完成了实验平台的硬件设计。包括设计控制模块、电源模块和驱动与隔离模块等模块;同时完成了实验软件平台的软件设计,设计的程序由主程序设计和中断服务程序以及SVPWM生成程序等。最后,完成了SVM-DTC系统的验证实验,主要包括电机额定转速下空载实验和负载实验,结果显示SVM-DTC系统开关频率恒定,转矩脉动低,系统调速性能良好。论文基于空间矢量调制的交流电机直接转矩控制具有较理想的控制效果,具有良好的应用前景。(本文来源于《西安石油大学》期刊2019-06-11)

冯洪高,王成群[2](2019)在《双馈感应电机新型直接转矩控制技术》一文中研究指出为了便于双馈感应电机直接转矩控制器的设计,建立了选装坐标系下的双馈感应电机的空间矢量数学模型和等值电路,推导了电磁转矩方程和转子磁链微分方程。通过分析转子电压空间矢量对转子磁链和电磁转矩的影响,提出了双馈感应电机直接转矩控制的一种改进方案:一是调整转子磁链扇区与转子电压矢量的相对位置;二是利用具有互补性的互差120°角的电压矢量作为主控矢量进行控制。通过大量的仿真结果分析,验证了所提控制算法的可行性和有效性。(本文来源于《电气传动》期刊2019年05期)

贺金玉[3](2019)在《电动汽车中永磁同步电机直接转矩控制技术的研究》一文中研究指出电动汽车中永磁同步电动机(PMSM)控制技术主要有矢量控制和直接转矩控制(DTC)两种方法。直接转矩控制具有结构简单、动态响应快、对电机参数不敏感等优点,但是也存在转矩和磁链脉动较大,开关频率不恒定等缺点,基于此,本文将模型预测(MPC)和滑模控制(SMC)方法应用于永磁同步电机直接转矩控制技术,经过理论分析和仿真验证,该控制方法能有效的解决传统直接转矩控制存在的问题。本文首先介绍了电动汽车中PMSM控制系统的结构,分析了不同坐标系下PMSM的数学模型,同时对比分析了DTC方法应用于电动汽车场合相比于矢量控制方法的优势,并分析了其存在的问题和改进方向。其次,针对DTC方法由于转矩、磁链脉动较大带来电动汽车效率低、机械结构磨损严重,以及电动汽车低速运行时性能不佳等的问题,本文采用一种模型预测直接转矩控制(MPDTC)方法控制电动汽车PMSM。该方法在每一个控制周期内根据电机预测模型对转矩和磁链进行8次滚动预测并依次将预测结果代入目标函数排序,选择出目标函数误差值最小的电压矢量为最优电压矢量。该方法有效的减小转矩和磁链脉动,提升了电动汽车低速性能。为了减小MPDTC方法的运算量和简化目标函数的设计过程,本文采用了一种电动汽车PMSM改进模型预测直接转矩控制方法。该方法利用转矩、磁链在线预测下一周期的参考电压矢量,并判断其所属扇区,从而在一个周期内预测计算次数仅为3次,减小了计算量;通过建立新坐标系和确定等效矢量,目标函数误差最小的计算转化为等效矢量的扇区判断,从而简化了控制环节;通过利用压缩变换原理判断等效矢量所属区域,最终确定当前最优基础电压矢量及其对应的最优开关序列。MATLAB仿真分析可知,改进后的MPDTC算法不仅确保了和传统MPDTC算法相似的动静态性能,同时还减小了控制系统的复杂程度和计算量。然后,考虑到速度环对MPDTC方法的影响,采用改进等速趋近律设计了一种SMC速度控制器。本文详细地分析了控制器的设计过程,阐述了其减小抖振现象的本质原因,理论分析可知,该控制器增强了转速环的鲁棒性,在此基础上,设计了一种基于改进等速SMC速度控制器的电动汽车PMSM MPDTC控制系统。仿真结果分析可知,该控制系统调速性能优异,系统动态响应更快,转速超调量为0,同时系统抗扰动能力强,进一步的减小了磁链和转矩的脉动。最后,本文以TMS320F2812为控制核心对文中的所提及的部分控制算法进行了实验,分别设计了控制系统的硬件电路和软件部分,完成了参考转速为500rmp和1500rmp时电动汽车永磁同步电机控制系统的空载实验。(本文来源于《西华大学》期刊2019-04-01)

黄嵘,袁东方,姜国荣,魏海峰,李垣江[4](2019)在《直接转矩控制技术及其在雪龙2号极地考察船电力推进系统中的应用》一文中研究指出电力推进已经成为破冰船等船舶的主要推进方式,并且将直接转矩控制作为推进电动机的主要控制方法。本文以雪龙2号极地考察船为例,介绍了ABB公司回转型电力推进系统中ACS6000变频器的特点,分析了直接转矩控制的原理。通过驱动无刷励磁同步电机的负载阶跃实验,证明了直接转矩控制具有动态速度响应迅速和动态速度误差小的特点。(本文来源于《变频器世界》期刊2019年01期)

贾竹青,陆永耕,杨鑫,程松辽,袁红杰[5](2018)在《改进的模型预测直接转矩控制技术研究》一文中研究指出针对传统直接转矩控制系统中滞环控制存在的开关频率随电机运行状况的不同发生变化、电流波形脉动大等问题,提出了一种改进的MPDTC方案,并用MATLAB搭建仿真模型与传统模型作对比,证明了该方法的真实性与有效性。(本文来源于《机电信息》期刊2018年24期)

彭志付[6](2018)在《开关磁阻电机直接转矩控制技术的研究》一文中研究指出开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)作为一种新型的电机,具有结构简单、成本低、较宽的调速范围以及运行可靠等优点,在各个领域中得到了广泛的应用。但是双凸极结构的开关磁阻电机存在非线性电磁转矩和变参数特性,使得控制难度增加,尤其突出的是开关磁阻电机运行中转矩脉动大的问题。因为直接转矩控制策略对电机参数不敏感,而且转矩、电流响应快,因此本文针对双凸极磁阻电机直接转矩控制策略展开了一系列研究并与电流斩波控制策略进行对比,证明直接转矩控制策略抑制转矩脉动的效果更好。分析SRM的基本结构以及工作原理的基础上,根据开关磁阻电机电路方程、磁链方程、机械方程、机电特性方程等建立其数学模型,根据数学模型建立SRM线性模型,依据线性模型分析绕组磁链、相电流、相电感的波形,计算转矩。通过直接转矩控制理论,确定控制目标,以直接转矩控制策略为核心对其原理进行详细分析。对直接转矩控制和电流斩波控制策略在Matlab/Simulink里搭建平台并进行仿真,对比两种控制策略中开关磁阻电机的相电流、转矩脉动大小、负载突变下转矩脉动大小、突增负载下转速波动大小等。证明直接转矩控制策略下的效果更好。搭建四相开关磁阻电机控制系统实验平台。硬件电路主要包括位置检测电路、驱动电路和PWM产生电路;对开关磁阻电机软件主程序、转速测量和计算等子程序的工作流程进行设计。经过参数的修改和程序的优化,在负载不变的情况下,对比两种控制策略下转矩失控现象转矩脉动、通过PWM控制信号对比两种控制策略电流波动以及负载突增时转速波动。结果表明,四相磁阻电机直接转矩控制系统响应速度快、鲁棒性好、控制精度高、转矩脉动小、抗干扰能力强,具有优良的动静态性能,验证了设计方案的可行性和准确性。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2018-06-01)

于楠楠[7](2017)在《基于Matlab仿真设计的直接转矩控制技术》一文中研究指出直接转矩控制技术(DTC)采用空间矢量分析的方法,直接在定子坐标系下计算并控制电动机的转矩和磁链;采用定子磁场定向,借助于离散的两点式控制(Bang-Bang控制)产生脉宽信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。主要介绍了叁相异步电动机直接转矩控制系统的控制原理,基于Matlab仿真平台建立叁相异步电动机直接转矩控制系统的整体仿真模型以及该系统各组成的仿真模型。通过对轨迹的观测,检测是否达到控制要求,以检验直接转矩控制的效果。最后对仿真图进行分析,验证直接转矩控制技术的有效性和可靠性。(本文来源于《微处理机》期刊2017年06期)

李金水[8](2017)在《开关磁阻电机直接瞬时转矩控制技术及其实现方法》一文中研究指出开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)是继传统电机之后的一种性能极其优越的新型电机,SRM因为具有结构简单,可控参数多,调速范围宽等诸多优点而被广泛应用于家用电器、航空航天、电子机械等各个领域,尤其是电动汽车领域,成为了近年来人们研究的热点。但由于其固有的双凸极结构,因此运行时转矩脉动比较大,严重限制了其实际应用。本文针对电动汽车的应用,以一台5.5kW、叁相6/4极开关磁阻电机为控制对象,通过对其基本结构和工作原理的分析,在控制策略上引入了直接瞬时转矩控制(Direct Instantaneous Torque Control,DITC),以实时输出转矩为控制对象,维持瞬时输出转矩恒定。分析了DITC控制策略,对转矩滞环单元参数进行了优化,并利用Matlab/Simulink平台搭建了功率变换器模块、DITC控制模块、PI调速模块,实现了仿真验证,仿真结果表明了DITC算法能有效的控制开关磁阻电机稳定的运行。完成了以STM32F051芯片为控制核心的硬件电路设计,包括功率变换、驱动、位置检测、电流检测、电压检测等部分。基于KEIL5.0平台,利用C语言编写了开关磁阻电机DITC算法的程序,分析了中断服务程序、电机转速测量程序和电机位置测量程序,其中详细介绍了定时器中断程序在转矩滞环控制环节的实现,完成了在DITC算法下对开关磁阻电机的控制,用示波器测得了相应的实验波形,结果验证了直接瞬时转矩算法的可行性。(本文来源于《河北科技大学》期刊2017-12-01)

梅卫国[9](2017)在《基于滑模控制的异步电机直接转矩控制技术研究》一文中研究指出在交流传动领域中,直接转矩控制(DTC)技术具备简单的结构、良好的动态性能,且涉及的电机参数少等优点,是继矢量控制之后另一种具有宽广应用前景的交流调速策略,因而受到了普遍的关注。然而,传统直接转矩控制系统存在转矩与磁链脉动大、开关频率不恒定、电机参数变动或外界摄动时系统鲁棒性低等问题限制其运用。滑模变结构控制是一种非线性控制方法,具有“滑动模态”可以进行设计,对系统参数的变化及外界扰动具有较强的鲁棒性的优点。因此本文以抑制转矩与磁链脉动、保持开关频率恒定为出发点,将滑模变结构控制策略用于异步电机的DTC系统中。本文首先给出了异步电机的数学模型、阐述了异步电机DTC的基本原理、剖析了传统DTC转矩脉动的根本原因。其次,运用了滑模变结构理论,研究了以转矩误差与磁链误差作为状态变量实现对传统DTC转矩与磁链脉动的抑制方案。然后,针对滑模变结构控制自身的抖振问题,采用了一种改进型趋近律方法,并以二阶系统为对象设计了基于改进型趋近律滑模变结构控制器,与基于等速趋近律的滑模控制器进行对比分析。接着,设计了基于转矩与磁链滑模变结构的异步电机DTC系统,其主要思路是利用新设计的转矩与磁链滑模控制器来取代传统DTC中的滞环调节器,采用频率恒定的空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术代替电压开关矢量选择表进行电源逆变控制。最后在以上研究的基础上用Matlab/Simulink搭建了基于转矩与磁链滑模变结构的异步电机SVM-DTC系统的仿真模型。仿真结果表明,该系统与传统DTC系统相比,转矩脉动率由原来的75%减少到9.4%,相对减少了 87.47%,定子磁链轨迹更近似圆形轨迹且脉动也得到有效抑制,逆变器开关频率近似恒定的同时,系统对参数变化和外部干扰表现出较强的鲁棒性。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-04-01)

刘晓华[10](2017)在《七相感应电机直接转矩控制技术研究》一文中研究指出直接转矩控制作为一种高性能控制策略,被广泛应用于调速系统中,本文从七相感应电机着手,根据七相感应电机自身特点,对直接转矩控制系统中矢量选择、磁链估计、转矩估计、消谐波、控制器设计等问题做了研究,具体包括以下几个内容:首先,本文从七相感应电机绕组理论出发,对电机自然坐标下数学模型和解耦模型进行了推导,并根据其特点对谐波转矩进行了分析。其次,根据七相感应电机矢量分布特点,运用集合法在基波平面将七相感应电机电压矢量分为叁组,并从多维空间角度出发,对3、5次谐波空间电压矢量进行了分析。考虑到七相感应电机在运行过程中3、5次谐波空间电流较大,本文通过推导得出了七相逆变器SVPWM消谐波算法,针对七相逆变器电压矢量较多这一问题,本文结合叁相逆变器UVM调制算法,推导出了七相逆变器UVM调制算法。在七相感应电机直接转矩控制系统控制方案选取上,首先按照电压矢量最大利用率原则,选取V6组电压矢量,综合考虑电机转矩和磁链响应速度,对"基于磁链圆的七相感应电机直接转矩控制系统"进行了设计。随后,通过运用UVM调制算法,将3、5次谐波空间电流作为反馈,引入到直接转矩控制系统中,对直接转矩控制系统进行了改进。针对系统中存在较多的PI控制器,本文对系统PI控制器进行了设计,并根据其数学模型关系,对PI控制器进行了系统简化。最后,本文以DSP28335为主控芯片,对七相感应电机调速平台分别从软件和硬件上进了设计。并在仿真的基础上,对调制算法、电机启动和直接转矩控制系统进行了实验验证。实验结果表明,本文所设计的七相感应电机直接转矩控制系统转矩转速和转矩脉动较小,和理论相吻合。(本文来源于《西南交通大学》期刊2017-04-01)

直接转矩控制技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了便于双馈感应电机直接转矩控制器的设计,建立了选装坐标系下的双馈感应电机的空间矢量数学模型和等值电路,推导了电磁转矩方程和转子磁链微分方程。通过分析转子电压空间矢量对转子磁链和电磁转矩的影响,提出了双馈感应电机直接转矩控制的一种改进方案:一是调整转子磁链扇区与转子电压矢量的相对位置;二是利用具有互补性的互差120°角的电压矢量作为主控矢量进行控制。通过大量的仿真结果分析,验证了所提控制算法的可行性和有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

直接转矩控制技术论文参考文献

[1].李飞过.电动汽车交流电机直接转矩控制技术研究[D].西安石油大学.2019

[2].冯洪高,王成群.双馈感应电机新型直接转矩控制技术[J].电气传动.2019

[3].贺金玉.电动汽车中永磁同步电机直接转矩控制技术的研究[D].西华大学.2019

[4].黄嵘,袁东方,姜国荣,魏海峰,李垣江.直接转矩控制技术及其在雪龙2号极地考察船电力推进系统中的应用[J].变频器世界.2019

[5].贾竹青,陆永耕,杨鑫,程松辽,袁红杰.改进的模型预测直接转矩控制技术研究[J].机电信息.2018

[6].彭志付.开关磁阻电机直接转矩控制技术的研究[D].哈尔滨理工大学.2018

[7].于楠楠.基于Matlab仿真设计的直接转矩控制技术[J].微处理机.2017

[8].李金水.开关磁阻电机直接瞬时转矩控制技术及其实现方法[D].河北科技大学.2017

[9].梅卫国.基于滑模控制的异步电机直接转矩控制技术研究[D].昆明理工大学.2017

[10].刘晓华.七相感应电机直接转矩控制技术研究[D].西南交通大学.2017

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