价值函数级联的PMSM双矢量模型预测转矩控制 被引量：3

1

作者 石垆烨 宗剑 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第2期80-84,共5页

针对永磁同步电机有限集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)存在的权重因子难以确定,电磁转矩和磁链波动较大的问题,提出了一种价值函数级联的双矢量模型预测转矩控制策略。首先,根据基本电压矢量对电磁转矩的作用效果,将电压矢量分为两类,并... 针对永磁同步电机有限集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)存在的权重因子难以确定,电磁转矩和磁链波动较大的问题,提出了一种价值函数级联的双矢量模型预测转矩控制策略。首先,根据基本电压矢量对电磁转矩的作用效果,将电压矢量分为两类,并设计了一种新的双矢量组合规则;其次,为了保证所选的双矢量组合在控制过程中能有效抑制转矩和磁链的波动,将其波动程度纳入到价值函数的寻优计算中,并通过构建级联结构消除转矩与磁链之间的权重因子;最后,在MATLAB/Simulink中搭建模型进行仿真,仿真结果表明所提控制策略在无权重因子参与的情况下能有效降低电磁转矩和磁链的波动。 展开更多

关键词 永磁同步电机 模型预测转矩控制 双矢量 级联结构 无权重因子

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双三相永磁同步电机的双矢量模型预测转矩控制 被引量：14

2

作者 宋文祥 任航 +1 位作者 杨煜 吕洪章 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期97-107,共11页

双三相永磁同步电机的传统直接转矩控制仅采用αβ子平面的外围电压大矢量,会导致较大谐波电流,并且直接转矩控制存在固有的磁链和转矩波动较大的问题。本文提出一种双电压矢量模型预测转矩控制策略。扩大电压矢量选择范围,根据次外围... 双三相永磁同步电机的传统直接转矩控制仅采用αβ子平面的外围电压大矢量,会导致较大谐波电流,并且直接转矩控制存在固有的磁链和转矩波动较大的问题。本文提出一种双电压矢量模型预测转矩控制策略。扩大电压矢量选择范围,根据次外围矢量与最外围矢量在z_(1)z_(2)子平面方向相反的特性增选次外围矢量,通过分配这两组矢量作用时间,使得谐波子平面的电压幅值为零,实现谐波电流抑制。降低系统计算量,根据定子磁链所在位置,将12个预测电压矢量减少至4个。进一步地采用控制预测模型估算出下一时刻的转矩值和磁链值,利用价值函数在线选出最优的一组电压矢量,使得作用的电压矢量更加准确有效。所提方法抑制了谐波电流,并达到减小转矩和磁链波动的目的,通过仿真和实验验证了该算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 双三相永磁同步电机 模型预测转矩控制 谐波电流抑制 双电压矢量 矢量作用时间

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变母线电压工况下开绕组PMSM单矢量模型预测转矩优化控制 被引量：5

3

作者 魏佳丹 徐家扬 +3 位作者 陶文杰 王艺威 周波 周开放 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期772-782,共11页

为改善双电源供电型开绕组永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)在采用传统单矢量MPTC控制策略时转矩脉动大、计算复杂度高、权重系数较难整定的问题,该文提出一种基于电压矢量幅值的最优矢量快速选取方法,利用无... 为改善双电源供电型开绕组永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)在采用传统单矢量MPTC控制策略时转矩脉动大、计算复杂度高、权重系数较难整定的问题,该文提出一种基于电压矢量幅值的最优矢量快速选取方法,利用无差拍预测转矩控制思想,直接预测出参考电压矢量,消除评价函数中的权重系数,分析变母线电压工况下的基本电压矢量变化趋势,结合扇区细分的思想,对不同电压比例下的矢量选取方法进行分析推导,充分考虑了双电源供电型开绕组PMSM拓扑的所有基本电压矢量,采用类似开关表的方法建立了不同扇区内的最优矢量选取方法,降低算法的计算复杂度,有效改善了电机的转矩脉动。实验结果表明,该文提出的单矢量模型预测转矩控制策略在宽母线电压比例范围内均能获得较好的电机控制效果。 展开更多

关键词 开绕组永磁同步电机 无差拍预测转矩控制 单矢量模型预测转矩控制 最优矢量选取方法 宽母线电压比例范围

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轴向磁通切换永磁电机双矢量合成模型预测磁链控制 被引量：6

4

作者 张蔚 翟良冠 +1 位作者 梁惺彦 袁晓强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1946-1959,共14页

为了减少轴向磁场磁通切换永磁电机(axial field flux-switching permanent magnet machine,AFFSPMM)的转矩和定子磁链脉动,提出一种磁链矢量跟踪误差最小化的双矢量合成模型预测磁链控制(two-vector synthetic model predictive flux c... 为了减少轴向磁场磁通切换永磁电机(axial field flux-switching permanent magnet machine,AFFSPMM)的转矩和定子磁链脉动,提出一种磁链矢量跟踪误差最小化的双矢量合成模型预测磁链控制(two-vector synthetic model predictive flux control,TVS-MPFC)方法。首先,为了消除传统模型预测转矩控制(model predictive torque control,MPTC)价值函数中的加权因子,推导TVS-MPFC的等效价值函数;然后,根据无差拍控制估算参考电压矢量;接着,在一个控制周期内,采用双电压矢量的控制方法来提高控制系统的稳定性,其中第一个电压矢量直接选定为有效矢量,而第二个电压矢量在有效矢量和零矢量之间进行选择;最后,根据磁链矢量跟踪误差最小化原理,确定所选电压矢量的占空比。通过仿真和实验验证了所提控制策略的正确性和有效性。结果表明,与传统MPTC和DB-MPFC相比,所提TVS-MPFC改善了AFFSPMM控制系统稳态性能,特别是在低速和超低速运行的工况下效果更明显。 展开更多

关键词 模型预测磁链控制 轴向磁场磁通切换永磁电机 转矩脉动抑制 双矢量合成 磁链矢量跟踪误差最小化

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永磁同步电机优化模型预测双转矩控制 被引量：4

5

作者 黄向慧 张乾坤 杨方 《机床与液压》 北大核心 2023年第11期120-126,共7页

针对永磁同步电机模型预测转矩控制计算量大、权重系数难以确定和转矩脉动大的问题,提出优化模型预测双转矩控制方法。该方法用有功转矩和无功转矩双转矩代替磁链和转矩的代价函数,从而简化系统结构。构建具有预测-校正功能的补偿函数,... 针对永磁同步电机模型预测转矩控制计算量大、权重系数难以确定和转矩脉动大的问题,提出优化模型预测双转矩控制方法。该方法用有功转矩和无功转矩双转矩代替磁链和转矩的代价函数,从而简化系统结构。构建具有预测-校正功能的补偿函数,对补偿函数进行校正,降低延时问题产生的影响。在此基础上,加入扇区判断环节,将待选电压从8个减为3个,大大减少计算量。仿真结果表明:优化模型预测双转矩控制方法转矩脉动更低、计算量更小、动态响应更快。 展开更多

关键词 永磁同步电机 代价函数 模型预测双转矩控制 补偿函数 扇区判断

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基于双滑模估计的主从结构共轴双电机模型预测直接转矩控制无速度传感器控制策略 被引量：22

6

作者 肖雄 王浩丞 +3 位作者 武玉娟 张勇军 周艳丽 李静 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1014-1026,共13页

该文以典型的主传动刚性连接共轴双电机为对象,针对双电机主从结构下的高性能控制进行研究,提出一种基于双滑模估计的共轴双电机主从结构无速度传感器模型预测直接转矩控制(MPDTC)策略,在优化双电机转矩动、稳态均衡性能的基础上进行无... 该文以典型的主传动刚性连接共轴双电机为对象,针对双电机主从结构下的高性能控制进行研究,提出一种基于双滑模估计的共轴双电机主从结构无速度传感器模型预测直接转矩控制(MPDTC)策略,在优化双电机转矩动、稳态均衡性能的基础上进行无速度传感器控制,提高系统整体的容错性能。该策略在MPDTC的基础上引入二步反馈补偿预测以提高系统动态性能,并且进一步减小主,从转矩差,同时在传统滑模观测器的基础上设计带随速因子的Sigmoid函数进行单电机转速与转子位置辨识,并结合MPDTC进一步设计基于双滑模估计的共轴电机速度观测器。将仿真结果与多种控制方法进行叠加比较,并在主传动实验平台上进行实验验证,结果表明所提出的主从控制改进策略能进一步抑制稳态转矩脉振和主从电机转矩差,同时能对速度、负载阶跃下的转速进行良好跟踪,尤其是故障下的无速度控制性能良好。 展开更多

关键词 共轴双电机 主从控制 预测直接转矩控制 转矩差 无速度控制

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一种优化的双电机主-从模型转矩预测控制策略 被引量：12

7

作者 肖雄 王健翔 +2 位作者 张勇军 张飞 郝春晖 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期5720-5730,共11页

针对转子同轴连接的双电机主-从结构直接转矩控制(DTC)中出现的转矩脉振与主-从电机转矩差问题,提出一种优化的主-从模型转矩预测控制(MS-MPDTC)策略。该策略将模型预测控制引入双电机主-从控制系统中,设计预测电流的差值反馈环节来修正... 针对转子同轴连接的双电机主-从结构直接转矩控制(DTC)中出现的转矩脉振与主-从电机转矩差问题,提出一种优化的主-从模型转矩预测控制(MS-MPDTC)策略。该策略将模型预测控制引入双电机主-从控制系统中,设计预测电流的差值反馈环节来修正主-从预测转矩以减小稳态转矩差,并增加了随转速变化的反馈权重来抑制动态阶跃前后的转矩差值;同时为了补偿系统自身的延迟现象,在双电机单步预测的基础上进行二步预测,提高转矩的预测精度。仿真与实验结果表明,新的转矩预测控制策略有效抑制了双电机输出转矩脉振与主-从动、稳态转矩差,提升了系统的整体性能。 展开更多

关键词 双电机 主-从系统 模型转矩预测控制 电流反馈 转矩差

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基于转矩预测控制的无刷双馈电机直接转矩控制系统 被引量：29

8

作者 张爱玲 张洋 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期326-330,共5页

在研究无刷双馈电机直接转矩控制调速系统的基础上,针对无刷双馈电机直接转矩控制转矩脉动大的问题,提出了适用于该种电机的转矩预测法。仿真结果表明,该方法能有效地减小转矩脉动、改善定子电流波形,具有良好的动、静态性能。

关键词 无刷双馈电机 直接转矩控制 转矩预测

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基于智能优化与磁链预测的双馈电机直接转矩控制 被引量：5

9

作者 丁惜瀛 王优胤 +1 位作者 曾宪斌 王哲 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期123-127,共5页

传统的直接转矩控制(direct torque control,DTC)应用于双馈电机时,双逆变装置使DTC原生的转矩脉动加剧。为此,提出智能优化与磁链预测控制相结合的方法,利用预测控制减小转矩脉动,遗传算法优化系统控制参数,在线克服电机与控制系统的... 传统的直接转矩控制(direct torque control,DTC)应用于双馈电机时,双逆变装置使DTC原生的转矩脉动加剧。为此,提出智能优化与磁链预测控制相结合的方法,利用预测控制减小转矩脉动,遗传算法优化系统控制参数,在线克服电机与控制系统的非线性。采用Matlab的M-file进行仿真,结果表明,该方法有效降低了双馈电机运行中的噪声和振动,亦提高了系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 双馈电机 直接转矩控制 预测控制 遗传算法

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基于权重系数消除和有限控制集优化的双三相永磁容错电机快速预测直接转矩控制 被引量：22

10

作者 赵勇 黄文新 +1 位作者 林晓刚 姜文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期3-14,共12页

为改善双三相永磁容错电机采用传统预测直接转矩控制(PDTC)时存在的权重系数整定困难、有限控制集元素数量多以及电压矢量滚动寻优时间长等问题,该文提出一种基于权重系数消除和有限控制集优化的快速PDTC。首先,根据无差拍直接转矩磁链... 为改善双三相永磁容错电机采用传统预测直接转矩控制(PDTC)时存在的权重系数整定困难、有限控制集元素数量多以及电压矢量滚动寻优时间长等问题,该文提出一种基于权重系数消除和有限控制集优化的快速PDTC。首先,根据无差拍直接转矩磁链控制思想,将评价函数中不同量纲的变量等效为相同量纲的电压矢量,消除了定子磁链权重系数;其次,基于永磁容错电机大电感的特点,提出仅选取零序电压为零的电压矢量或者所合成虚拟电压矢量作为有限控制集元素,不仅消除了零序权重系数,还将有限控制集中的元素从64个减少到19个,同时改善了零序电流的抑制效果;最后设计了一种可一次选出最优电压矢量的方法,避免了滚动寻优带来的计算负担。实验结果验证了所提PDTC的可行性和有效性。 展开更多

关键词 双三相永磁容错电机 预测直接转矩控制(PDTC) 权重系数消除 有限控制集优 化 快速电压矢量选择

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基于占空比调制的无刷双馈电机转矩脉动最小化控制研究 被引量：2

11

作者 李冰 刘石 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2505-2511,共7页

针对无刷双馈电机采用传统直接转矩控制方法存在着转矩和磁链脉动大、开关频率不固定等问题,在分析传统直接转矩控制产生脉动原因的基础上,提出一种基于占空比调制的脉动最小化直接转矩控制策略,根据无刷双馈电机的状态方程,结合预测控... 针对无刷双馈电机采用传统直接转矩控制方法存在着转矩和磁链脉动大、开关频率不固定等问题,在分析传统直接转矩控制产生脉动原因的基础上,提出一种基于占空比调制的脉动最小化直接转矩控制策略,根据无刷双馈电机的状态方程,结合预测控制思想,根据当前电流、转矩和磁链预测下一时刻的转矩和磁链,采用一个控制周期内转矩脉动最小化原则计算出非零电压矢量作用的时间,从而减小转矩脉动。实验验证表明,该控制方法在保持传统直接转矩控制优点的基础上,能有效减小转矩脉动,改善直接转矩控制的性能。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 占空比调制 转矩脉动 预测控制 直接转矩

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基于预测虚拟转矩控制的DFIG并网逆变方法 被引量：6

12

作者 曹晓冬 杨世海 +1 位作者 支亚薇 方磊 《电力工程技术》 2019年第2期32-37,98,共7页

针对双馈风力发电机组(DFIG)高性能并网控制问题,提出一种DFIG并网逆变系统预测虚拟转矩控制方法。虚拟转矩的概念衍生于直接转矩控制中的电磁转矩,是由DFIG的转子磁链和电网虚拟磁链合成产生的。在建立DFIG并网逆变系统数学模型的基础... 针对双馈风力发电机组(DFIG)高性能并网控制问题,提出一种DFIG并网逆变系统预测虚拟转矩控制方法。虚拟转矩的概念衍生于直接转矩控制中的电磁转矩,是由DFIG的转子磁链和电网虚拟磁链合成产生的。在建立DFIG并网逆变系统数学模型的基础上,分析了不同扇区中电压矢量对系统虚拟转矩、转子磁链的影响趋势,选取一个包含两个有效电压矢量和一个零电压矢量的三矢量序列,并给出功率无差拍跟踪时的矢量作用时间求取方法。最后,基于55 kW双馈风力发电实验样机对所提预测虚拟转矩方法进行性能验证。实验结果表明,该方法可实现DFIG系统平滑、无冲击并网,保证了并网接入点的动、稳态电能品质。 展开更多

关键词 双馈风力发电 并网逆变 虚拟转矩 预测转矩控制

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结温导向的牵引变流器寿命优化控制

13

作者 向超群 杜京润 +2 位作者 陈春阳 李佳怡 成庶 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期45-56,共12页

结温是影响绝缘栅双极型晶体管(IGBT)寿命的主要因素。为了提高地铁两电平牵引变流器寿命,提出一种降低结温的异步牵引电机双矢量模型预测转矩控制(DVMPTC)策略。将传统DVMPTC的第二个电压矢量选择范围缩小在与第一个电压矢量不切换或... 结温是影响绝缘栅双极型晶体管(IGBT)寿命的主要因素。为了提高地铁两电平牵引变流器寿命,提出一种降低结温的异步牵引电机双矢量模型预测转矩控制(DVMPTC)策略。将传统DVMPTC的第二个电压矢量选择范围缩小在与第一个电压矢量不切换或仅切换一次的范围,降低IGBT开关损耗的同时减小系统计算量;在代价函数中约束IGBT及其反并联二极管的损耗,动态加入损耗因子,并赋予权重系数,使得最优矢量的选择兼顾控制性能与降低损耗。通过仿真分析,本文所提方法相较于传统基于分段调制算法的直接转矩控制策略,降低了结温及其波动,提高了牵引变流器寿命。 展开更多

关键词 两电平牵引变流器 IGBT模块结温 双矢量模型预测转矩控制 损耗因子 牵引变流器寿命

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定桨距变速风力发电机组的控制策略研究 被引量：5

14

作者 张新房 徐大平 柳亦兵 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2004年第5期37-43,共7页

提出定桨距变速风力发电机组的串级控制。外回路根据机组的运动方程采用自适应最优模糊控制,给出发电机电磁转矩设定值,实现参考转速的渐进跟踪。算法综合考虑风力发电机组的机械特性和电气特性,系统辨识作为控制算法的一部分自动执行... 提出定桨距变速风力发电机组的串级控制。外回路根据机组的运动方程采用自适应最优模糊控制,给出发电机电磁转矩设定值,实现参考转速的渐进跟踪。算法综合考虑风力发电机组的机械特性和电气特性,系统辨识作为控制算法的一部分自动执行。内回路基于双馈发电机的定子磁场定向矢量控制系统模型,结合动态线性化和反馈稳态解耦技术,提出发电机有功、无功功率的预测函数控制。采用 PI 控制与本文的控制策略作对比仿真,结果表明提出方法的有效性。 展开更多

关键词 变速风力发电机组 定子磁场定向 解耦技术 矢量控制系统 电磁转矩 双馈发电机 控制策略 预测函数控制 PI控制 模糊控制

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混合动力汽车模式切换协调控制 被引量：3

15

作者 王卉 左言言 +1 位作者 孙瑞 臧九余 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期27-34,M0004,共9页

针对混合动力汽车模式切换过程中出现的冲击度大、平顺性差等问题,以双行星排式混合动力汽车为对象,进行了发动机启动过程控制策略的研究。首先,对双行星排式动力系统结构和特性进行了分析,并采用隔离法建立了动力系统的动力学模型;然后... 针对混合动力汽车模式切换过程中出现的冲击度大、平顺性差等问题,以双行星排式混合动力汽车为对象,进行了发动机启动过程控制策略的研究。首先,对双行星排式动力系统结构和特性进行了分析,并采用隔离法建立了动力系统的动力学模型;然后,以减少车辆纵向冲击度为目标,基于模型预测控制算法,制定了模式切换时的动态协调控制策略;最后,利用仿真模型对动态协调控制策略进行仿真验证。仿真结果表明:相比于无协调控制和传统比例-积分-微分控制,采用模型预测控制方法时,发动机启动时间从0.7 s缩短至0.4 s,模式切换时,整车纵向冲击度的峰值由15.43 m/s^3降至3.12 m/s^3,最大车速偏差从1.98 km/h减小至0.28 km/h,此控制方法有效地保证了汽车的动力性和行驶平顺性。 展开更多

关键词 双行星排 模式切换 模型预测控制 转矩协调控制 冲击度

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37kW异步电机交流调速实验平台的研究 被引量：7

16

作者 喻寿益 曾国庆 +1 位作者 高金生 桂卫华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期980-985,共6页

针对传统电机控制实验平台功率小、单个DSP控制周期过长等问题,研究37kW异步电机通用交流调速实验平台。介绍该平台的软硬件设计,并利用该实验平台开发基于预测控制的异步电机直接转矩控制算法,分析预测控制原理及实现方法,在该平台上... 针对传统电机控制实验平台功率小、单个DSP控制周期过长等问题,研究37kW异步电机通用交流调速实验平台。介绍该平台的软硬件设计,并利用该实验平台开发基于预测控制的异步电机直接转矩控制算法,分析预测控制原理及实现方法,在该平台上验证基于预测控制算法减小直接转矩控制系统转矩脉动的可行性。研究结果表明:该控制系统核心选用双DSP结构,充分利用TMS320F240电机控制能力强和TMS320C31浮点运算能力强的特点,使其协同工作,提高实验平台性能,平均转矩脉动为6.7%。 展开更多

关键词 异步电机 交流调速实验平台 双DSP结构 直接转矩控制 预测控制

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