转矩脉动抑制

摘要： 针对非理想正弦波磁链永磁同步电机(PMSM)运行时存在的转矩脉动问题,提出一种考虑谐波磁链相角的转矩脉动抑制方法。通过推导考虑谐波磁链的转矩模型,构造出同时考虑转矩脉动和损耗最小化的目标函数,并采用遗传算法进行优化获得待注入系统的最优谐波电流指令。同时,该优化策略直接使用一个电角度周期内的转矩波形作为优化目标,将转矩以密集的序列表示,代替了传统思想下提取谐波转矩幅值的方法,不仅避免了复杂的公式推导,更有效提高了优化结果的精确性。仿真和实验结果表明,该方法能够适应不同工况,准确计算出最优谐波电流指令,并有效抑制约67%的转矩脉动。

摘要： 主要介绍了直接转矩控制和矢量控制在永磁同步电机控制中的区别,同时简要介绍了直接转矩控制的原理,并搭建了永磁同步电机的数学模型,在此基础上借用MTALB的Simulink搭建直接转矩控制永磁同步电机的模型。从仿真结果可以看出,永磁同步电机直接转矩控制时具有良好的转矩响应速度,转速波动小,能够较好地抑制转矩脉动,基本实现了对永磁同步电机的稳定快速控制。

摘要： 传统高频信号注入法在获取转子位置信息时,使用滤波器会造成电流环响应与位置估计延迟的问题,而且由于大功率控制器的低开关频率、逆变器非线性因素和伴随着高频注入会带来周期性的转矩脉动的问题。为解决上述问题,采用一种无滤波器基波电流与高频电流分离方法,通过简单的数学运算可以将基波电流和高频电流分离,减少转子位置估计过程中的相位延时,提高永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制精度和动态性能;为抑制这些周期性转矩脉动,采用电流环比例积分~谐振(PIR)控制器抑制周期性谐波电流,从而抑制转矩脉动。搭建了低速大转矩PMSM实验平台,对所提高频方波注入法和PIR控制进行验证,结果表明了控制策略的正确性和有效性。

摘要： 在单相交流电源供电的电机驱动系统中,逆变器的直流母线侧通常并联一个几百或几千微法的电解电容,使用大电解电容稳定了母线电压,然而电解电容存在着寿命短,可靠性低等缺点。因此,本文提出了一种应用于无刷直流电机驱动系统的新型无电解电容功率变换器,该电路实现了电网侧与电机侧的功率解耦,通过功率平衡原理,使得电机侧的功率趋于稳定,并且具有寿命长,电网侧电能质量高等优点。同时,针对无刷直流电机换相转矩脉动大的缺点,在电机侧通过移相控制信号对转矩脉动进行了有效的抑制。最后,分别通过仿真和实验,验证了该无电解电容变换器及其控制算法的有效性。

摘要： 为解决多相永磁电机的转矩脉动问题,该文基于解析法、仿真以及实验的方法,提出一种抑制该类电机转矩脉动的方法。该文首先推导适用于任意相电机反电动势谐波和齿槽转矩引起的脉动转矩的通用解析表达式。然后,基于此模型,从控制的角度出发,提出通过采用电流谐波注入以补偿齿槽转矩和反电动势谐波的控制策略,分析所需注入的电流谐波特性的一般表达式。为验证所提出方法的有效性,以一台三相12槽10极表贴式永磁同步电机为例,通过Matlab/Simulink设计同时考虑反电动势谐波和齿槽转矩的电机仿真模型,搭建基于谐波注入的电机控制系统。此外,为进一步验证所提出的方法正确性,文章也进行相应的实验验证。研究结果表明:补偿前后电机的转矩脉动峰峰值从1.5 N·m降低到0.5 N·m,转速波动从±2.5 r/min降低到±0.7 r/min。

摘要： 开关磁阻电机(SRM)转矩脉动过大的特性,一直是该型电机发展进程中重点研究的问题。为抑制SRM转矩脉动,提高系统转矩控制能力,对SRM的直接瞬时转矩控制(DITC)策略进行了研究与改进。以滞环DITC为基础,通过结合PWM的调制特性,提出了单极性PWM-DITC策略。系统仿真结果表明,单极性PWM-DITC策略相较于滞环DITC策略,可有效地抑制换相区转矩脉动,提高SRM调速控制系统的转矩控制性能。

摘要： 针对开关磁阻电机控制系统在换相阶段的转矩脉动问题,首先从本体方面入手,利用遗传算法实现对电机本体结构参数的优化设计;然后,从SRM控制策略方面入手,研究一种在线补偿转矩分配控制策略,该策略根据当前相转矩的跟踪情况,在线调整转矩分配函数的形状;最后,建立了基于Maxwell-Simplorer-Simulink的SRM联合仿真平台,该平台可以实现同时从电机本体和控制策略两方面优化控制系统性能。仿真结果表明,经过遗传算法优化后的电机转矩脉动减小了14.20%,在线补偿转矩分配控制策略将SRM控制系统的转矩脉动从19.4%减小到4.5%。

摘要： 由开关磁阻电机的双凸极结构和非线性电磁特性引起的转矩脉动问题,严重制约其应用推广。针对其在运行过程中产生的转矩波动,本文提出一种基于换相区域转矩在线补偿的转矩分配函数控制,通过低速转矩电流比和中高速转矩磁链比将换相区分成两个区间,并分别对前后区间的参考转矩进行正、负补偿,实现了电机的转矩脉动抑制。同时,针对前一相拖尾电流引起的负转矩,提出了一种自适应换相控制策略,通过将相电流和电机转速与换相角相关联,计算延迟或提前换相角,以选取最优换相角。为了验证该方法的有效性,本文进行了仿真和实验,证明了该方案可以有效抑制开关磁阻电机的转矩脉动。

摘要： 针对永磁同步电机电磁转矩脉动抑制问题,本文从理论上证明了为抑制转矩脉动需要注入电流的相位与谐波电动势的相位相同,为谐波电流的生成提供了理论依据。基于此,论文提出了一种直接基于谐波电动势相位定向的转矩脉动抑制方案。该方案通过设计高阶扩张状态观测器对谐波电动势进行估计,继而获得注入谐波电流的相位角;通过转速脉动信号的提取并设计相应的闭环控制调节器获得待注入谐波电流幅值,最终根据相位角和幅值生成所需注入的谐波电流。由于传统的比例积分控制器不能有效跟踪交流信号,本文通过设计旋转积分器实现对谐波电流的跟踪控制,并最终实现了转矩脉动的抑制。最后,论文通过基于伺服系统的实验平台验证了本文的分析和设计。

摘要： 针对开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)在低速运行时转矩脉动大的问题,提出一种九区间直接瞬时转矩控制(direct instantaneous torque control,DITC)的改进方法。在估计SRM瞬时转矩和分析不对称驱动电路的三电平状态基础上,将两相交换区分成两部分,三相开关磁阻电机DITC由六个区域细分为九个区域。根据每部分产生转矩的特点,分别实施不同的滞环控制策略,以降低电机运行过程中特别是换相期间的转矩脉动。另外,在速度环中,将PI控制和模糊PD控制结合构成模糊PID控制器,改善系统响应时间和超调量等动态特性。最后,建立MATLAB/Simulink仿真验证模型,仿真结果证明了本文控制方法的有效性。

摘要： 从已建立的永磁同步电机(PMSM)分布参数模型出发,运用谐波平衡法在工作点附近建立了转矩谐波与电流谐波的等式关系以及电压谐波与电流谐波的等式关系.添加转矩脉动最小和谐波电流幅值最小约束,求得此时应当注入的电流谐波以及控制所需的电压谐波.运用有限元分析(FEA)方法验证了电流谐波选取的转矩脉动抑制效果和电压-电流谐波等式,并在试验台架上实现了转矩脉动抑制.

摘要： 本文介绍了反电动势过零检测法和反电动势积分法等永磁无刷直流电机的无位置传感器控制方法,分析了它们的基本原理、优缺点等,并对它们的特性作了比较.最后,对无刷直流电机的转矩脉动抑制方法作了探讨.

摘要： 转矩脉动广泛的存在于车用永磁同步电机中,降低了输出转矩的品质且可能会引起不必要的车辆振动.主动谐波电流注入是抑制转矩脉动的主流方法之一,而谐波电流的精确控制则是该方法的基础.本文首先在多同步坐标系中推导了永磁同步电机谐波电压模型,在此基础上构建了一种基于前馈谐波电压的永磁同步电机的谐波电流注入系统.该系统中电流交流部分增益全部由前馈谐波电压来保证,而原矢量控制系统中的反馈电流控制模块则仅需补偿电流直流部分的增益.利用仿真和试验对比和分析了本控制系统与仅采用反馈电流控制模块的谐波电流控制效果及转矩脉动情况,结果表明前馈谐波电压能大大提升高频谐波电流注入的准确性,从而更有效地降低永磁同步电机输出的转矩脉动.

摘要： 转矩脉动广泛的存在于车用永磁同步电机中,降低了输出转矩的品质且可能会引起不必要的车辆振动.主动谐波电流注入是抑制转矩脉动的主流方法之一,而谐波电流的精确控制则是该方法的基础.本文首先在多同步坐标系中推导了永磁同步电机谐波电压模型,在此基础上构建了一种基于前馈谐波电压的永磁同步电机的谐波电流注入系统.该系统中电流交流部分增益全部由前馈谐波电压来保证,而原矢量控制系统中的反馈电流控制模块则仅需补偿电流直流部分的增益.利用仿真和试验对比和分析了本控制系统与仅采用反馈电流控制模块的谐波电流控制效果及转矩脉动情况,结果表明前馈谐波电压能大大提升高频谐波电流注入的准确性,从而更有效地降低永磁同步电机输出的转矩脉动.

摘要： 转矩脉动广泛的存在于车用永磁同步电机中,降低了输出转矩的品质且可能会引起不必要的车辆振动.主动谐波电流注入是抑制转矩脉动的主流方法之一,而谐波电流的精确控制则是该方法的基础.本文首先在多同步坐标系中推导了永磁同步电机谐波电压模型,在此基础上构建了一种基于前馈谐波电压的永磁同步电机的谐波电流注入系统.该系统中电流交流部分增益全部由前馈谐波电压来保证,而原矢量控制系统中的反馈电流控制模块则仅需补偿电流直流部分的增益.利用仿真和试验对比和分析了本控制系统与仅采用反馈电流控制模块的谐波电流控制效果及转矩脉动情况,结果表明前馈谐波电压能大大提升高频谐波电流注入的准确性,从而更有效地降低永磁同步电机输出的转矩脉动.

摘要： 转矩脉动广泛的存在于车用永磁同步电机中,降低了输出转矩的品质且可能会引起不必要的车辆振动.主动谐波电流注入是抑制转矩脉动的主流方法之一,而谐波电流的精确控制则是该方法的基础.本文首先在多同步坐标系中推导了永磁同步电机谐波电压模型,在此基础上构建了一种基于前馈谐波电压的永磁同步电机的谐波电流注入系统.该系统中电流交流部分增益全部由前馈谐波电压来保证,而原矢量控制系统中的反馈电流控制模块则仅需补偿电流直流部分的增益.利用仿真和试验对比和分析了本控制系统与仅采用反馈电流控制模块的谐波电流控制效果及转矩脉动情况,结果表明前馈谐波电压能大大提升高频谐波电流注入的准确性,从而更有效地降低永磁同步电机输出的转矩脉动.

摘要： 本发明公开了一种基于转矩闭环抑制转矩脉动的电励磁双凸极电机控制方法，涉及电励磁双凸极电机领域，该方法基于转速调节器确定电机转子位置θ对应的电机转矩给定值，由电机转子位置和三个相绕组的相电流值确定电机转矩反馈值，根据电机转矩给定值和电机转矩反馈值产生具有预定占空比的第一控制信号，根据第二预设对应关系确定电机转子位置对应的第二控制信号，由第一控制信号和第二控制信号产生驱动信号来驱动三相桥式功率电路中的所有功率管，该方法采取转矩闭环替代电流闭环，直接对电机输出转矩进行控制，可以有效抑制换相与非换相阶段的转矩脉动，控制结构相对简单。

摘要： 本发明公开了一种可抑制转矩脉动的直接转矩控制方法，主要包括：建立直观显示转矩、磁链增减程度的MC电压矢量开关表，并基于直观显示转矩、磁链增减程度的MC电压矢量开关表，提出了转矩量化控制的新型MC-DTC占空比计算策略。相比于传统MC-DTC策略，本发明的新型MC-DTC策略可有效抑制PMSM调速系统转矩脉动，且开关频率固定；相比于其他改进型MC-DTC策略，由于本发明使用了直观显示转矩、磁链增减程度的MC电压矢量开关表，本发明的新型MC-DTC策略具有算法简单、不依赖于电机参数和无需旋转坐标变换的优势。

摘要： 本发明公开了一种基于转矩闭环抑制转矩脉动的电励磁双凸极电机控制方法，涉及电励磁双凸极电机领域，该方法基于转速调节器确定电机转子位置θ对应的电机转矩给定值，由电机转子位置和三个相绕组的相电流值确定电机转矩反馈值，根据电机转矩给定值和电机转矩反馈值产生具有预定占空比的第一控制信号，根据第二预设对应关系确定电机转子位置对应的第二控制信号，由第一控制信号和第二控制信号产生驱动信号来驱动三相桥式功率电路中的所有功率管，该方法采取转矩闭环替代电流闭环，直接对电机输出转矩进行控制，可以有效抑制换相与非换相阶段的转矩脉动，控制结构相对简单。

摘要： 本发明涉及一种抑制转矩脉动的矩阵变换器直接转矩控制的方法，属于电机控制领域。本发明主要包括：首先，根据输出电流的dq分量检测出定子磁链的相位角，判断出定子磁链相位角所在的扇区，然后，根据输入电压的变化规律对其进行24扇区的划分，最后，通过定子磁链和输入电压所在的扇区这两个判断要求，根据电压矢量的幅值不同，建立不同的矩阵变换器开关表，在电机低速运行时使用小幅值的开关表，在中速时使用中等幅值的开关表，在高速时使用大幅值的开关表，三个开关表的使用有效抑制了不同转速下的永磁同步电机的电磁转矩脉动。

摘要： 本发明公开了一种可抑制转矩脉动的直接转矩控制方法，主要包括：建立直观显示转矩、磁链增减程度的MC电压矢量开关表，并基于直观显示转矩、磁链增减程度的MC电压矢量开关表，提出了转矩量化控制的新型MC-DTC占空比计算策略。相比于传统MC-DTC策略，本发明的新型MC-DTC策略可有效抑制PMSM调速系统转矩脉动，且开关频率固定；相比于其他改进型MC-DTC策略，由于本发明使用了直观显示转矩、磁链增减程度的MC电压矢量开关表，本发明的新型MC-DTC策略具有算法简单、不依赖于电机参数和无需旋转坐标变换的优势。

摘要： 抑制无刷直流电机转矩脉动控制系统及转矩脉动抑制方法，属于电机控制技术领域。解决了现有是无刷直流电动机普遍存在的转矩脉动问题。Sepic变换器，用于将幅值恒定的直流电源Us电压转换为幅值可变的直流电压，电压型逆变器，用于将Sepic变换器输出的幅值可变的直流电压转化为交流电，并对被控无刷直流电动机进行驱动。直流电压采样模块用于采集Sepic变换器输出的直流电压，并将采集的直流电压信号送至电机控制器；采集被控无刷直流电动机的霍尔信号并发送给电机控制器，电机控制器根据采集的电压信号和霍尔信号对Sepic变换器和电压型逆变器的工作状态进行控制。主要用于控制电机转矩的脉动。

摘要： 本发明公开了一种基于直接转矩控制的永磁电机转矩脉动抑制方法，对永磁电机采用直接转矩控制策略：在给定电磁转矩基础之上直接注入附加谐波转矩，使得附加谐波转矩与定位力矩中的基波分量及高次谐波分量幅值相等、相位相反，相互抵消，实现抑制转矩脉动。本发明是针对电机已经制造完毕或者购买的成品电机，尤其是定位力矩较大的永磁电机，本发明无需增加电机的驱动控制成本，只需修改控制软件，简单有效、成本低、通用性好。

摘要： 一种抑制无刷直流电机转矩脉动控制系统及其转矩脉动抑制方法，属于电机控制技术领域。解决了现有是无刷直流电动机普遍存在的转矩脉动问题。反激电路，用于将幅值恒定的直流电源U

摘要： 一种抑制无刷直流电机转矩脉动控制系统及其转矩脉动抑制方法，属于电机控制技术领域。解决了现有是无刷直流电动机普遍存在的转矩脉动问题。Sepic变换器，用于将幅值恒定的直流电源Us电压转换为幅值可变的直流电压，电压型逆变器，用于将Sepic变换器输出的幅值可变的直流电压转化为交流电，并对被控无刷直流电动机进行驱动。直流电压采样模块用于采集Sepic变换器输出的直流电压，并将采集的直流电压信号送至电机控制器；采集被控无刷直流电动机的霍尔信号并发送给电机控制器，电机控制器根据采集的电压信号和霍尔信号对Sepic变换器和电压型逆变器的工作状态进行控制。主要用于控制电机转矩的脉动。

摘要： 本发明公开了一种基于直接转矩控制的永磁电机转矩脉动抑制方法，对永磁电机采用直接转矩控制策略：在给定电磁转矩基础之上直接注入附加谐波转矩，使得附加谐波转矩与定位力矩中的基波分量及高次谐波分量幅值相等、相位相反，相互抵消，实现抑制转矩脉动。本发明是针对电机已经制造完毕或者购买的成品电机，尤其是定位力矩较大的永磁电机，本发明无需增加电机的驱动控制成本，只需修改控制软件，简单有效、成本低、通用性好。