永磁同步电机滞环电流控制
矢量控制技术是借鉴直流电机电枢电流和励磁电流相互垂直,没有耦合以及可以独立控制的思路,以坐标变换理论为基础,通过对电机定子电流在同步旋转坐标系中大小和方向的控制,达到对直轴和交轴分量的解耦目的,从而实现磁场和转矩的解耦控制,使交流电机具有类似直接电机的控制性能。
1 滞环电流控制的基本原理
在电压源逆变器中,滞环电流控制提供了一种控制瞬态电流输出的方法。其基本思想是将电流给定信号与检测到的逆变器实际输出电流信号相比较,若实际电流值大于给定值,则通过改变逆变器的开关状态使之减小,反之增大。这样,实际电流给定电流波形作锯齿状变化,并将偏差限制在一定范围内。因此,采用滞环电流控制的逆变器系统包括转速控制环和一个采用bang-bang控制(滞环控制)的电流环,这将加快动态调节和抑制环内扰动,而且这种电流控制方法简单,且不依赖于电机参数,鲁棒性好。
其缺点在于:逆变器的开关频率随着电机运行状况的不同而发生变化,因为滞环控制原理就是不同切换开关,让电流稳定在滞环的带宽内,这个带宽是人为给定的,所以,不同工况下都会对开关的切换频率造成影响,这是无可避免的。其变化范围非常大,运行不规则,输出电流波形脉动较大,并且这些变化都会带来噪声。虽然可以利用引入频率锁相环节或改用同步开关型的数字实现方法来克服上述缺点,但实现起来比较复杂。实际上,因为三相之间的相互联系,电流的纹波值可以达到两倍的滞环大小。
2 仿真搭建
反park模块
A相滞环电流控制比较模块,B、C模块同理
三相滞环电流控制器,相当于代替了PI控制器和逆变器
系统整体框图
补充说明:三相PMSM数学模型中用到的都是电角度,而电机输出的是机械角度,两者的关系为为电机的极对数。给定转速的单位是转,而电机输出的转速为机械角速度单位为,所以。
电机的参数设置
仿真验证
滞环比较器参数设置
这里滞环带宽设置为0.1,±155对应直流母线电压311V。
空载
转速环PI参数设置,
速度曲线
电磁转矩
观察仿真结果,响应曲线无超调,且调节时间也较短。
突加负载,在0.05s是负载转矩为
若使用空载情形下PI参数,
速度曲线
我们发现,速度曲线存在稳态误差。调整PI参数,我们增大
电磁转矩T_e
观察速度曲线,消除了加载后的稳态误差,但加载前又出现了稳态误差,此时整体性能比较好,若想同时消除两段运行工况下的稳态误差,需要用到变参数调节,即自适应控制。
突降负载,初始时刻负载转矩为:在0.05s时变为
采用书中的PI参数,
速度曲线
电磁转矩T_e
三相电流Iabc
观察上述仿真结果,当电机带载启动,转速从零速上升到参考转速时,虽然开始时电机转速有一些超调量,但仍然具有较快的动态响应速度;并且在,负载转矩变为时,电机也能快速恢复到给定参考转速值。
总结
本文讨论了三种工况下,采用滞环电流控制器下的双闭环控制器的性能,其具有与PI控制器同样优秀的控制性能,并且不依赖电机参数,只需要根据实际需求设置滞环带宽,且鲁棒性好,说明了采用滞环电流控制可以满足电机运行的要求。观察电磁转矩曲线,发现第三种情形下,的波动较大,这在实际运行中应当避免。
本文摘自袁雷的《现代永磁同步电机控制原理及MATLAB仿真》的第三章,自己做了一下滞环控制的仿真,这里做一个记录,方便以后查阅,感谢大家的阅读!!!^_^
永磁同步电机滞环电流控制相关推荐
- Simulink仿真---PMSM滞环电流控制仿真模型学习
学习<现代永磁同步电机控制原理及MATLAB仿真>袁雷编著 书中的PMSM滞环电流控制仿真模型: 控制方法: 1.PI子系统模块 内部模块图: 其中的KP.KI.输出结果的上下限幅都被封装 ...
- PMSM电机学习记录--矢量控制之滞环电流控制(Bang-Bang控制)
一.PMSM是比较流行的一种电机,它的综合性能优良,因此市场偏爱.但是它也有多变量.强耦合.模型复杂.不易控制等缺点,因此合理的控制方式对于PMSM研究来说至关重要. 矢量控制技术是借鉴直流电机电枢电 ...
- 永磁同步电机电流环解耦控制策略
1 永磁同步电机在dq坐标系上的数学模型(为什么要解耦) 将三相静止坐标系下的PMSM的数学模型经过CLARK 和 PARK 变换之后,得到以下dq坐标系上的数学模型. 如果将这个数学模型转换为一张图 ...
- 永磁同步电机矢量控制一更
导读:本期文章主要介绍永磁同步电机的矢量控制.先介绍矢量控制中的滞环电流发波形式,之前在介绍异步电机矢量控制的介绍过,就按那篇文章的思路来介绍永磁同步电机的滞环电流矢量控制. 如果需要本文的矢量控制仿 ...
- 基于matlab的电流滞环控制,电流滞环控制matlab
设计二.电路图及封装参考上学期学过的电力电子教程中的电流逆变原理,使用 MATLAB 软件中的 Simulink 和 SimpowerSystems 工具箱构建三相电流跟踪滞环控制 系统的仿真.... ...
- 全阶滑模观测器程序_基于扩张状态观测器的永磁同步电机全阶滑模变结构位置伺服控制方法...
基于扩张状态观测器的永磁同步电机全阶滑模变结构位置伺服控制方法 [技术领域] [0001] 本发明涉及一种永磁同步电机全阶滑模变结构位置伺服控制方法,特别是系统部 分状态和非线性不确定项上界均未知的永 ...
- 永磁同步电机PMSM直接转矩滞环控制 采用三闭环控制:转速外环采用PI调节器,转矩环和磁链环经过滞环后得到PWM脉冲
永磁同步电机PMSM直接转矩滞环控制 Matlab/Simulink仿真模型(成品) 1.采用三闭环控制:转速外环采用PI调节器,转矩环和磁链环经过滞环后得到PWM脉冲 2.采用DTC直接转矩控制 3 ...
- 怎么设置永磁同步电机的电流控制角
用ANSYS软件跑永磁同步电机弱磁数据时,需要对电流控制角进行参数扫描,但是,怎么在仿真中设置电流控制角(超前角)呢? 1.永磁同步电机dq轴模型 首先搞清楚什么是电流控制角,它其实就是在dq轴坐标系 ...
- 永磁同步电机矢量控制(FOC)之:电压前馈补偿型电流控制方案
一.原理简介 传统矢量控制(又名磁场定向控制,FOC)包括转速环.电流环以及SVPWM调制策略,控制框图如下图所示:(图片来自袁雷<现代永磁同步电机原理及MATLAB仿真>) 其中,红框所 ...
最新文章
- 竞赛中如何做特征工程
- 朴素贝叶斯法(二)——基本方法
- tomcat启动前端项目
- Erlang列表操作里面的变量绑定规则
- 软件测试-PR录制脚本程序的时候出现license invalid,error code=0的错误
- 面向云原生的混沌工程工具-ChaosBlade
- CSS三种写法的优先级
- 用RAII技术管理资源及其泛型实现
- markdown基础语法整理
- 地灾应急暨地灾危险性评估培训班学习笔记
- ISE MAP报错: Unsupported programming for BSCAN block and JTAG_CHAIN attribute value 1的解决方法...
- java 窗口鼠标句柄_c#获取窗体句柄模拟鼠标点击
- 七种实现左侧固定,右侧自适应两栏布局的方法
- 凸优化有关的数值线性代数知识一:矩阵结构与算法复杂性
- C语言冒泡排序三种写法,冒泡排序的三种实现方法
- 淘宝类目批量查询工具v1.0 发布
- 晶振PCB layout注意事项
- 我的服务器开发之路-服务器SSH默认端口22和ftp默认端口21修改
- 中国医科大计算机在线作业答案,16秋中国医科大学《计算机应用基础(中专起点大专)》在线作业标准答案包100分...
- 汇编语言-用Si和Di实现字符串复制到其他的区域
热门文章
- JPG格式图片怎么插入CAD图纸
- Outlook 2007 电子邮件数字签名和加密指南
- U盘RAW格式无法格式化;U盘未被格式化解决办法
- JS省市二级联动菜单,sky整理收集。
- 教你设置晨曦记账本登录加载本月账目,及时间显示模式
- 基于ROS的手眼标定程序解决方案|支持眼在手外/上
- 基于Java+Swing+Mysql实现汽车信息管理系统
- Windows Mobile5.0与Windows Mobile6.0对比评测
- 软件测试行业到底有没有前景和出路?
- JAVA类与对象构造方法,java基础-1-面向对象(1)-概念介绍与类、对象、构造方法...