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基于改进型积分器的永磁同步电机直接转矩控制

时间:2016-1-28 15:01:00 来源:中国船舶网

  直接转矩控制是20世纪80年代中期针对异步电机提出的,该方法避免了矢量控制中复杂的坐标变换,定子磁链的估计仅涉及定子电阻,减弱了对电机参数的依赖性。鉴于直接转矩控制的优点,目前一些学者致力于该控制方式在同步电机上的拓展,初步实现了永磁同步电机的直接转矩控制,体国家自然科学基金资助项目(50077018)及国家教育部博士学科点专项科研基金资助项目(20020613010现了直接转矩控制结构简单及动态性能优良的特点定子磁链观测的准确与否直接影响着控制系统的性能,在直接转矩控制系统中采用结构简单的纯积分器来估计定子磁链,虽然简化了系统结构,减少了对电机参数的依赖,但由于纯积分器观测方法存在积分初值问题,即正弦输入信号其初值如果不为峰值,积分结果会在余弦信号上叠加一直流偏移量。同时由于纯积分器对输入信号中直流分量没有抑制作用,即使很小的直流分量也将最终造成积分器的饱和。在异步电机中提出了许多改进的磁链观测方法用以提高磁链观测的准确性,但是很多改进大大增加了观测环节的复杂性,从而减弱了直接转矩控制结构简单的优点。因此JunHu在中提出三种改进型积分器用于异步电机定子磁链的观测,不仅有效地提高了定子磁链观测的准确性而且继承了积分器结构简单的优点。

  对于永磁同步电机因为转子上有初始励磁,如果继续采用纯积分器势必造成定子磁链观测的不准确,从而导致整个控制系统的性能降低。本文将JunHu等针对异步电机磁链观测提出的第二种改进型积分器引入到永磁同步电机直接转矩控制中,并针对该积分器在系统应用中存在的不足,提出了一种改造方案。

  2基于改进型积分器的PMSM直接转矩控制步电机定子磁链的观测,通过综合考察,本文选定第二种改进型积分器用于永磁同步电机直接转矩控制系统中定子磁链的观测。

  2.1改进型积分器的结构及其响应其工作原理的详细阐述请参见。该积分器的主要思想可通过

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