磁链控制论文-谢仕宏,孟彦京,李宏涛,马汇海,陈君

磁链控制论文-谢仕宏,孟彦京,李宏涛,马汇海,陈君

导读:本文包含了磁链控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:感应电机,离散变频,电压矢量,磁链控制

磁链控制论文文献综述

谢仕宏,孟彦京,李宏涛,马汇海,陈君[1](2019)在《感应电机离散变频磁链控制策略》一文中研究指出提出一种基于空间电压矢量的感应电机离散变频磁链控制策略。首先分析叁相晶闸管电路两相导通时电压矢量对感应电机磁链轨迹的影响,找出基于离散变频控制的感应电机转矩脉动的原因;其次,建立叁相晶闸管电路两相导通时感应电机动态数学模型,得到定子磁链方程,并计算叁相晶闸管电路都关断时定子磁链衰减量;最后给出所提控制策略的实现方法。研究结果表明,反向作用电压矢量是造成感应电机转矩脉动的主要原因,所提方法能消除反向作用电压矢量,与传统方法相比最大起动电流降低46%。实验结果验证了上述结论。(本文来源于《电工技术学报》期刊2019年11期)

牛峰,韩振铎,黄晓艳,张健,李奎[2](2019)在《永磁同步电机模型预测磁链控制》一文中研究指出针对永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)成本函数中权重系数设计繁琐问题,提出一种模型预测磁链控制(MPFC),能够消除成本函数中的权重系数。首先,根据永磁同步电机数学方程建立转矩、磁链及负载角之间数学模型;然后,推导转矩和磁链幅值与定子磁链矢量之间解析关系,将对转矩和定子磁链幅值的控制转化为对定子磁链矢量的控制,从而省略了权重系数的设计过程;最后,在永磁同步电机试验平台上进行算法验证,并与MPTC进行详细对比,结果表明所提出的MPFC能够有效抑制转矩脉动和定子磁链脉动,具有与MPTC最优控制时相当的动静态性能,算法运算量显着降低,验证了所提方法的可行性和有效性。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2019年03期)

武文皓[3](2018)在《IPM电机多目标参数化分析及有效磁链控制》一文中研究指出内置式永磁同步电机具有功率密度高、功率因数高、调速范围宽等优点,广泛应用于新能源汽车、纺织机械、数控机床和风力发电等领域。本文以电磁场理论为基础,较为系统地建立了两种内置式永磁同步电机的多变量参数化模型。转子位置的准确辨识是保证电机控制精度的关键,采用基于有效磁链算法的无感矢量控制方式,可在宽转速运行区域获得较好的控制性能。以下为本文的主要内容:摒弃以极弧系数为基本设计变量的思路,它是由多个子变量综合决定的强耦合非线性变化的中间参数,而非边界区间内可任意调整的自变量,永磁体和隔磁桥设计参数才是影响极弧系数、气隙磁密和齿槽转矩的“根源”。分别建立“V”型和“一”字型内置式永磁同步电机的多变量参数化模型,修正隔磁桥边缘的漏磁影响,转子内永磁体激发的磁化强度可等效至转子轭表面。极弧系数与气隙磁密随设计变量呈非线性变化。对开口、半开(闭)口定子槽模型,利用相对磁阻的思路,通过分段磁路法设计有齿槽模型下的磁密修正系数,进而解析齿槽转矩关于设计参数的多变量耦合关系式。结合对分迭代法通过缩小边界范围搜索能够最大程度削弱齿槽转矩的精确解。针对定子齿端部易出现饱和的现象进行了分析。定子齿端部采用健壮设计有利于增大磁通面积、降低饱和程度;恰当牌号的硅钢片材料有助削弱齿槽转矩;模块化结构有利于维持磁导率相对增加;合理的辅助槽形状和尺寸有利于降低齿部饱和并削弱齿槽转矩。初始及低速运行阶段转子位置的准确检测对于实现永磁同步电机无传感器控制至关重要。通过有效磁链算法将有凸极性的内置式永磁同步电机等效为虚拟隐极式电机,建立基于有效磁链观测器的无传感器矢量控制模型。利用Simulink仿真模块和实验测试平台得到:在初始状态、低速空载和中高速、轻载工况下,有效磁链观测器估算的转子角度能够较好地拟合实际转子位置且具有较快的响应特性。(本文来源于《中北大学》期刊2018-04-16)

颜华珍[4](2017)在《永磁同步电机无差拍直接转矩—磁链控制算法研究》一文中研究指出永磁同步电机因其高功率和高性能而广泛地应用于交流伺服系统中,因此,如何提高永磁同步电机的控制性能具有很大的研究价值。众所周知,电机控制的本质是对转矩的控制,所以自直接转矩控制策略应用到永磁同步电机上以来,该项技术的理论研究和应用成为了学术热点。在离散域对电机控制器进行设计时,可以在系统模型的基础上将系统收敛至给定值所需的采样时间预测出来,而无差拍控制作为预测控制算法的一种,可以使得系统在下一采样周期跟踪上给定信号,其原理简单且易于数字实现。针对永磁同步电机直接转矩控制系统中存在的转矩抖动大和稳定性差的缺点,本文将无差拍预测控制技术应用到永磁同步电机的直接转矩控制策略中,并结合空间电压矢量调制方式,大大削弱了系统抖动,同时提升了系统的动、静态响应性能。本文的研究内容如下:首先,建立了内置式永磁同步电机的数学模型,并将电机与逆变器看作一个整体,阐明了永磁同步电机的直接转矩控制原理,得到了完整的永磁同步电机直接转矩控制系统。其次,针对直接转矩控制系统抖动大且存在稳态误差的缺点,将空间矢量调制技术与直接转矩控制技术结合,获得了恒定的控制电压切换频率,削弱了系统抖动。同时,结合永磁同步电机的离散模型推导了无差拍直接转矩控制算法,并设计了闭环混合磁链观测器对磁链进行估计。再次,分析了在电压受限情况下,无差拍直接转矩控制系统不同的运行状态,并针对由电机建模不精确和参数变化因素而导致的系统误差提出了转矩参考修正方案,消除了转矩的稳态误差,并利用非线性系统的小信号模型对加入转矩参考修正后的系统进行了稳定性分析。同时,为了进一步提升转矩的动态响应性能,推导了最大转矩磁链比算法对磁链参考进行修正,并将磁链参考修正方案与转矩参考修正方案同时应用到无差拍直接转矩控制系统中,构成了改进型的无差拍直接转矩控制系统。最后,通过MATLAB/Simulink仿真和以QuaRC控制板为核心的电机实验平台对以上理论研究进行了验证,仿真和实验结果同时验证了理论的有效性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-03-01)

袁庆伟[5](2017)在《基于定子磁链控制的IPMSM驱动系统研究》一文中研究指出永磁同步电机由于具有高功率密度、高功率因数、结构简单、体积小、可靠性高、便于维护等优点,被广泛应用在风力发电、新能源汽车、数控机床以及航空航天等领域。永磁电机作为相关应用领域的执行元件,其驱动系统的好坏,直接影响着整套设备的整体性能。因此,本文选择永磁同步电机驱动系统作为研究的重点。鉴于在永磁同步电机中凸极机比隐极机具有更高的转矩电流比、更宽的调速范围和更强的弱磁控制能力,且现有文献对隐极式永磁同步电机控制策略的研究也比较详细,而凸极机由于其dq轴电感值不相等,导致有关控制策略的开发难度相对比较大,因此本文以凸极式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)为主要研究对象,尝试利用新提出的定子磁链控制方案来获得较高的转矩响应速度和较低的转矩脉动输出。在定子磁链控制方案中,由于直接使用空间电压矢量调制算法(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)来合成参考电压矢量,使得驱动系统附带很高的共模电压输出。为此,本文通过使用修正PWM调制算法来减小驱动系统输出的共模电压,避免电机转轴轴承的过早损坏,进而提高IPMSM的可靠性。另外,鉴于IPMSM驱动系统中功率开关管是一个容易发生故障的薄弱环节,为使IPMSM驱动系统具有一定的容错运行能力,针对逆变器的单相桥臂故障,本文选择叁相四开关逆变器作为驱动器故障后的容错运行拓扑,并将定子磁链控制引入到IPMSM驱动系统的容错运行控制当中。首先,推导了基于凸极式永磁同步电机的定子磁链关于时间的微分方程,分别建立了凸极机在静止坐标系下和旋转坐标下以定子磁链为状态变量的状态空间模型。提出了一种基于定子磁链控制的直接转矩控制方案,并分别在旋转坐标系下和静止坐标系下实施。在该方案中,首先分析了定转子磁链矢量之间的位置关系,并将系统的速度外环输出作为转矩角的期望值,进而计算出下一时刻定子磁链矢量的期望值;其次,构建无差拍全阶状态观测器,实现对定子磁链的闭环观测;通过设计状态反馈增益矩阵将系统的闭环极点放置在z平面的正实轴上,并预留一个参数来改变闭环系统的极点位置,调节系统的性能;最后,根据系统的定子磁链误差矢量和所选择的状态反馈增益矩阵来计算参考电压矢量,并将其送入SVPWM模块中。该方案与传统的PI+SVMDTC控制方案相比,移去了转矩环,只通过定子磁链环来控制系统的转矩输出,因而具有更快的转矩响应速度;同时直接以电机内部的定子磁链为控制目标,系统输出的谐波含量更低。实验结果验证了所提控制方案的有效性和优越性。其次,为避免定子磁链控制方案中因采用SVPWM调制方式所产生的共模电压对电机转轴轴承造成的电腐蚀,本文利用AZPSWM1调制算法和NSPWM调制算法来降低驱动器输出的共模电压幅值。鉴于在逆变器正常运行过程中死区时间是必不可少的,本文分别分析了死区条件下,采用AZSPWM1和NSPWM调制算法的逆变器的共模电压输出情况,分析了共模电压抑制算法失效时所需满足的负载功率因数条件和参考电压矢量所处的扇区位置。随后,本文通过限制有关电压矢量的最小作用时间来消除驱动器输出的共模电压尖峰,并分析了此最小作用时间对AZSPWM1和NSPWM适用调制范围的影响。最后,将修正后的AZSPWM1和NSPWM相结合组成混合调制模式,实现了在全功率因数条件下宽调制范围内对共模电压的有效抑制;并将此混合调制算法应用在定子磁链控制系统中。实验结果验证了本文所提出的共模电压抑制算法的有效性。最后,为使驱动器具有一定的容错运行能力,针对驱动器的单相桥臂故障,本文选择叁相四开关逆变器作为其故障后的容错运行拓扑。首先,分别介绍了针对不同故障相的叁相四开关逆变器的基本特点,设计了相应的无扇区SVPWM调制算法。其次,针对逆变器A相故障,分析了直流母线中性点电压基波分量与定子电流β轴分量之间的关系,基于此关系设计了一个简单算法来替代二阶低通滤波器从直流母线中性点电压中提取直流偏置,并通过PI控制器构成闭环回路实现对直流母线中性点电压中直流偏置的有效抑制。随后,分别针对B相故障和C相故障,修正了上述中性点电压控制方案。再次,针对叁相四开关逆变器低频段线性调制范围比较小的问题,本文在分析了逆变器最大线性调制度与负载功率因数之间的关系后,提出了一种在不改变直流母线现有条件的前提下增大逆变器低频段线性调制范围的控制方案,并通过实验验证了该方案的有效性。最后,将定子磁链控制方案引入到基于叁相四开关逆变器的IPMSM驱动系统中,并进行了实验验证。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-01-01)

陈建龙,汪亮,李孟秋,周志康[6](2016)在《间接磁链控制BLDCM直接转矩控制系统》一文中研究指出针对传统无刷直流电机(BLDCM)直接转矩控制系统在磁链控制方面效果不佳、无弱磁功能、需磁链观测器的缺点,提出了间接磁链控制法,使磁链控制效果显着、无需磁链观测器、具有弱磁功能,并在此基础上深入分析了系统在弱磁运行阶段应满足的限制条件,确保了系统的可靠性。同时,在电磁转矩方面,通过数学分析推导出一种更简单的转矩计算方法,使整个系统结构大为简化。仿真和实验验证了方法的可行性和有效性。(本文来源于《电力电子技术》期刊2016年01期)

李瀛,胡立坤,梁冰红,卢子广[7](2015)在《基于准滑模的异步电机直接转矩虚拟磁链控制》一文中研究指出面对严峻的环境和能源问题,大力生产和使用混合电动汽车已势在必行,其中电机驱动为关键的技术环节。为了节约成本,提出了无电压传感器虚拟磁链控制,通过脉宽调制(PWM)逆变器的导通状态和直流侧电压估算叁相定子电压,进而得到虚拟磁链来控制整个电机的运行状态;当电动汽车工作在复杂的运行环境时,为稳定并提高电机的控制性能,准滑模控制也被应用到系统中,采用准滑模控制方法设计的比例积分(PI)控制器代替传统的PI调节器,可以缩短电机实际转速跟踪给定转速的时间并且几乎无超调和机械脉动。最后通过仿真和实验验证了控制策略的可行性。(本文来源于《电力电子技术》期刊2015年07期)

张永昌,杨海涛[8](2015)在《感应电机模型预测磁链控制》一文中研究指出模型预测控制(model predictive control,MPC)具有原理简单、多变量控制和容易处理非线性约束等优点,是近年来在电力电子与电力传动领域受到广泛关注和研究的一种控制方法。MPC一般基于最小化目标函数的原则来实现系统的优化控制,但当目标函数中控制变量的量纲不一致时,需要设计相应的权重系数来实现对多个变量的同时控制。以感应电机的磁链和转矩控制为例,由于目前尚缺乏通用的理论设计方法来确定磁链和转矩的权重系数,为保证调速系统在不同的运行点具有良好的动静态性能,在实际应用中需要通过大量的仿真或实验来确定权重系数的大小。为此,提出一种适用于感应电机控制的改进MPC。通过深入推导磁链和转矩之间的解析关系,将定子磁链幅值和电磁转矩的同时控制转换为等效的定子磁链矢量的控制,从而消除了传统方法中繁琐的权重设计,而且算法简单,容易实现。此外,文中还对数字控制延迟进行了补偿,并且采用预励磁的方法来增大起动转矩,并减小起动电流。最后,在两电平逆变器感应电机平台上进行了仿真和实验,结果表明所提方法在很宽的速度范围内都有良好的性能。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2015年03期)

杨建飞,胡育文,吴华仁,杨继全[9](2014)在《永磁同步电机直接交轴磁链控制》一文中研究指出隐极式永磁同步电机转矩中定子磁链幅值和转矩角均为可控变量,两者的共同作用效果即为交轴磁链.以定子绕组星形连接的永磁同步电机为例,提出了一种通过控制交轴磁链实现对电机转矩直接控制的方法.该方法直接根据转矩控制要求选择优化的电压矢量实现对电机交轴磁链的控制,不要求保持定子磁链幅值恒定,不需要复杂的坐标变换.仿真结果验证了理论分析的正确性和控制方法的可行性.(本文来源于《南京师范大学学报(工程技术版)》期刊2014年03期)

叶晌骏[10](2014)在《动态电压恢复器中变压器磁链控制》一文中研究指出动态电压恢复器(DVR)主要用于保护敏感负载不受电网电压跌落的影响,通常通过耦合变压器串联在电网与敏感负载之间。这导致DVR开始补偿电压跌落时容易使得变压器饱和产生励磁涌流问题。解决该问题通常的做法是将变压器铁芯设计为额定值的两倍,这将使变压器的体积和成本大幅提高。为了更好的抑制励磁涌流的产生,本文首先对变压器的磁链观测方案进行了深入研究分析,比较了各种观测方案的准确性并选择了一种合适的方案对变压器磁链进行观测。同时对传统的抑制励磁涌流的方案进行了比较分析,针对传统方法中存在的局限性,提出了一种改进的励磁涌流抑制方法,并通过实验验证了这种改进的励磁涌流抑制方案能很好的抑制变压器励磁涌流,并能有效的调节变压器磁链中的直流分量。最后在变压器磁链观测的基础上,借鉴逆变器电压电流双环控制思路,将变压器磁链作为一个状态变量进行控制,设计了电压、电流、磁链叁个状态量的叁环控制策略。通过采取对磁链进行限幅和磁链前馈的方法对变压器磁链进行控制。仿真结果表明该系统很好的实现了对励磁涌流的抑制效果以及对于变压器磁链中的直流量的消除,系统的稳定性和动态性能较好,鲁棒性强,能够胜任DVR对于电压补偿准确性的要求。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-01-01)

磁链控制论文开题报告

(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:

针对永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)成本函数中权重系数设计繁琐问题,提出一种模型预测磁链控制(MPFC),能够消除成本函数中的权重系数。首先,根据永磁同步电机数学方程建立转矩、磁链及负载角之间数学模型;然后,推导转矩和磁链幅值与定子磁链矢量之间解析关系,将对转矩和定子磁链幅值的控制转化为对定子磁链矢量的控制,从而省略了权重系数的设计过程;最后,在永磁同步电机试验平台上进行算法验证,并与MPTC进行详细对比,结果表明所提出的MPFC能够有效抑制转矩脉动和定子磁链脉动,具有与MPTC最优控制时相当的动静态性能,算法运算量显着降低,验证了所提方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。

磁链控制论文参考文献

[1].谢仕宏,孟彦京,李宏涛,马汇海,陈君.感应电机离散变频磁链控制策略[J].电工技术学报.2019

[2].牛峰,韩振铎,黄晓艳,张健,李奎.永磁同步电机模型预测磁链控制[J].电机与控制学报.2019

[3].武文皓.IPM电机多目标参数化分析及有效磁链控制[D].中北大学.2018

[4].颜华珍.永磁同步电机无差拍直接转矩—磁链控制算法研究[D].南京航空航天大学.2017

[5].袁庆伟.基于定子磁链控制的IPMSM驱动系统研究[D].浙江大学.2017

[6].陈建龙,汪亮,李孟秋,周志康.间接磁链控制BLDCM直接转矩控制系统[J].电力电子技术.2016

[7].李瀛,胡立坤,梁冰红,卢子广.基于准滑模的异步电机直接转矩虚拟磁链控制[J].电力电子技术.2015

[8].张永昌,杨海涛.感应电机模型预测磁链控制[J].中国电机工程学报.2015

[9].杨建飞,胡育文,吴华仁,杨继全.永磁同步电机直接交轴磁链控制[J].南京师范大学学报(工程技术版).2014

[10].叶晌骏.动态电压恢复器中变压器磁链控制[D].华中科技大学.2014

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