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Genetic algorithm and particle swarm optimization tuned fuzzy PID controller on direct torque control of dual star induction motor 被引量:16
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作者 BOUKHALFA Ghoulemallah BELKACEM Sebti +1 位作者 CHIKHI Abdesselem BENAGGOUNE Said 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第7期1886-1896,共11页
This study presents analysis, control and comparison of three hybrid approaches for the direct torque control (DTC) of the dual star induction motor (DSIM) drive. Its objective consists of combining three different he... This study presents analysis, control and comparison of three hybrid approaches for the direct torque control (DTC) of the dual star induction motor (DSIM) drive. Its objective consists of combining three different heuristic optimization techniques including PID-PSO, Fuzzy-PSO and GA-PSO to improve the DSIM speed controlled loop behavior. The GA and PSO algorithms are developed and implemented into MATLAB. As a result, fuzzy-PSO is the most appropriate scheme. The main performance of fuzzy-PSO is reducing high torque ripples, improving rise time and avoiding disturbances that affect the drive performance. 展开更多
关键词 dual star induction motor drive direct torque control particle swarm optimization (PSO) fuzzy logic control genetic algorithms
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基于MRAS理论的无速度传感器直接转矩控制调速系统 被引量:37
2
作者 佘致廷 肖岸文 +2 位作者 孙炜 王耀南 彭永进 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期98-101,67,共5页
在MRAS理论基础上讨论了三种转速观测法,并将其中既能实现电机转速辨识又能实现定子电阻辨识的交互式模型参考自适应方法应用于异步电机无速度传感器直接转矩控制中。该方法能较好地解决电机参数变化对调速精度和系统稳定性影响的问题,... 在MRAS理论基础上讨论了三种转速观测法,并将其中既能实现电机转速辨识又能实现定子电阻辨识的交互式模型参考自适应方法应用于异步电机无速度传感器直接转矩控制中。该方法能较好地解决电机参数变化对调速精度和系统稳定性影响的问题,仿真结果证明了该方案的有效性。 展开更多
关键词 异步电机 无速度传感器 直接转矩控制 模型参考自适应系统
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基于感应电机定子磁链U-N模型的速度自适应辨识方法 被引量:26
3
作者 年晓红 王坚 +3 位作者 李祥飞 尚敬 黄济荣 桂卫华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第24期159-163,共5页
文中研究了基于异步电机定子磁链U-N模型的速度辨识问题。建立了基于异步电机Γ-型参数的状态方程,给出了基于U-N模型的定子磁链观测器;基于李雅普诺夫稳定性理论推出了速度自适应律,给出了基于这种全阶磁链观测器方案的模型参考自适应... 文中研究了基于异步电机定子磁链U-N模型的速度辨识问题。建立了基于异步电机Γ-型参数的状态方程,给出了基于U-N模型的定子磁链观测器;基于李雅普诺夫稳定性理论推出了速度自适应律,给出了基于这种全阶磁链观测器方案的模型参考自适应速度辨识方法。研究了异步电机无速度传感器的直接转矩控制方案,建立了此方案的Matlab仿真模型进行仿真分析;在搭建的牵引电机试验平台上进行了试验研究,并给出了Matlab数字仿真结果以及试验结果。仿真结果和试验结果表明辨识转速能够准确地跟踪实际转速,证明了基于定子磁链U-N模型的速度自适应辨识方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 感应电机 U-N模型 速度自适应辨识 无速度传感器 直接转矩控制
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采用定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统 被引量:11
4
作者 程启明 王映斐 +1 位作者 薛阳 胡晓青 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期704-711,共8页
为解决异步电动机直接转矩控制(direct torque control,DTC)中低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统。其中定子电阻采用模糊神经网络进行辨识;电... 为解决异步电动机直接转矩控制(direct torque control,DTC)中低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统。其中定子电阻采用模糊神经网络进行辨识;电机转速采用基于转子磁链的模型参考自适应系统(model reference adaptive sys-tem,MRAS)法进行估计;同时采用三输入单输出的模糊控制器调节脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号占空比的异步电动机直接转矩控制的策略,三输入变量为转矩误差、磁链幅值误差和磁通角。此策略即在传统异步电动机直接转矩控制的基础上,用模糊控制器代替传统DTC中的滞环比较器和空间电压矢量状态选择器来细分控制规则,最后控制逆变器的开关,以减小低速时转矩和磁链脉动,提高系统转矩响应速度。仿真结果表明该系统可减小转矩和磁链脉动,提高系统的鲁棒性和自适应性,改善系统的动、静态品质。 展开更多
关键词 异步电机 直接转矩控制 模糊控制器 定子电阻辨识 无速度传感器 模型参考自适应 转矩脉动
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六相感应电机直接转矩及容错控制 被引量:18
5
作者 耿乙文 鲍宇 +1 位作者 王昊 马鸿宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期5947-5956,6039,共10页
针对传统直接转矩控制转矩脉动大的问题,在考虑六相感应电机自身特点及分析其缺相数学模型的基础上,提出了一种六相感应电机直接转矩及容错控制方法。首先,建立和分析电机正常及缺相时的数学模型,并确定空间矢量脉宽调制(space vector p... 针对传统直接转矩控制转矩脉动大的问题,在考虑六相感应电机自身特点及分析其缺相数学模型的基础上,提出了一种六相感应电机直接转矩及容错控制方法。首先,建立和分析电机正常及缺相时的数学模型,并确定空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方案以减小电机定子电流谐波含量;然后,通过对电机转矩和磁链进行分析,为直接转矩控制提供理论依据;在此基础上,利用模糊推理和改变矢量作用时间占空比的方法,使得逆变器可以输出任意角度和幅值的电压矢量。实验结果表明,该控制方案下电机转矩响应迅速,并能很好地改善电机转矩脉动和定子电流波形。 展开更多
关键词 六相感应电机 直接转矩控制 电压重构 模糊逻辑 占空比控制 容错
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基于模糊控制的直接转矩控制系统研究 被引量:13
6
作者 张果 田飞 +2 位作者 王剑平 王刚 邹宇 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第6期1023-1026,共4页
针对传统直接转矩控制系统DTC(Direct Torque Control)采用的Bang-Bang控制在误差偏大与偏小时选择相同的空间电压矢量的问题,提出用模糊控制器替换传统直接转矩控制系统中的滞环比较器和开关矢量表的策略,以实现提高转矩动态响应速度,... 针对传统直接转矩控制系统DTC(Direct Torque Control)采用的Bang-Bang控制在误差偏大与偏小时选择相同的空间电压矢量的问题,提出用模糊控制器替换传统直接转矩控制系统中的滞环比较器和开关矢量表的策略,以实现提高转矩动态响应速度,减小磁链和转矩的脉动。引入模糊逻辑,将转矩误差、定子磁链误差和磁链角进行模糊分级,以便根据误差大小合理地选择空间电压矢量。对模糊变量进行模糊逻辑运算,得到合适的空间电压矢量对感应电动机进行控制。详细介绍了模糊控制器的设计。给出了模糊直接转矩控制系统的硬件和软件设计。仿真结果表明,系统在起动与转速突变时响应变快,转矩和磁链脉动减小,动、静态性能得到改善,应用在对转矩动态响应要求较快的场合有良好的效果。 展开更多
关键词 直接转矩控制 模糊控制 感应电动机
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磁场定向与直接转矩控制变频器鲁棒性分析 被引量:9
7
作者 白华 赵争鸣 +1 位作者 袁立强 张海涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期91-95,共5页
控制系统鲁棒性是目前高性能交流调速研究中的热点问题之一。电机控制模型中的建模误差,以及系统运行中的参数漂移,诸如电机的定、转子电阻随着温度发生变化,相当于对所研究的控制系统加入了扰动。作为当前两种最具代表性的交流变频调... 控制系统鲁棒性是目前高性能交流调速研究中的热点问题之一。电机控制模型中的建模误差,以及系统运行中的参数漂移,诸如电机的定、转子电阻随着温度发生变化,相当于对所研究的控制系统加入了扰动。作为当前两种最具代表性的交流变频调速控制策略,转子磁场定向控制(RotorFieldOrientedControl,RFOC)和直接转矩控制(DirectTorqueControl,DTC)在鲁棒性能上各具特色。文中在对ABB和西门子公司的两台分别基于RFOC和DTC的15kW变频器进行系统测试的前提下,综合各种参数指标来考察这两种控制策略各自的鲁棒性(尤其是内部鲁棒性)。试验结果表明RFOC比DTC对转子参数表现出更强的依赖型。 展开更多
关键词 变频调速系统 鲁棒性 转了磁场定向控制 直接 转矩控制 异步电机
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基于模糊空间矢量调制的直接转矩控制方案 被引量:19
8
作者 魏欣 陈大跃 赵春宇 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1281-1283,共3页
提出了一种基于模糊空间矢量调制(SVM)技术的异步电机直接转矩控制(DTC)方案。传统SVM-DTC中使用两个PI控制器来产生参考电压矢量的两个分量。设计了转矩模糊控制器代替原有的转矩PI控制器,并给出了基于此模糊控制器的SVM-DTC系统。该... 提出了一种基于模糊空间矢量调制(SVM)技术的异步电机直接转矩控制(DTC)方案。传统SVM-DTC中使用两个PI控制器来产生参考电压矢量的两个分量。设计了转矩模糊控制器代替原有的转矩PI控制器,并给出了基于此模糊控制器的SVM-DTC系统。该转矩模糊控制器的输入是转矩误差与转矩误差变化率,输出为参考电压矢量的转矩分量。针对所提出的方案进行了仿真实验,并与传统SVM-DTC相比较。仿真结果表明该模糊SVM-DTC方案能够提高系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 直接转矩控制 空间矢量调制 模糊控制器 异步电机
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直接转矩控制系统的转速估算模型及其参数补偿方法 被引量:10
9
作者 薛峰 谢运祥 吴捷 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第5期26-30,共5页
本文在分析感应电动机直接转矩控制理论的基础上,推导出电机瞬时转速的估算模型,该估算模型具有快速跟踪真实值的优点。提出了基于模型参考自适应理论的参数补偿方法,补偿后的估算模型具有参数适应性。仿真结果表明,带有参数补偿的... 本文在分析感应电动机直接转矩控制理论的基础上,推导出电机瞬时转速的估算模型,该估算模型具有快速跟踪真实值的优点。提出了基于模型参考自适应理论的参数补偿方法,补偿后的估算模型具有参数适应性。仿真结果表明,带有参数补偿的转速估算模型具有很好的性能。 展开更多
关键词 感应电动机 转矩控制 转速估算模型 参数补偿
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37kW异步电机交流调速实验平台的研究 被引量:7
10
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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高速列车再生制动防滑控制及仿真研究 被引量:10
11
作者 陈哲明 曾京 关庆华 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期93-98,共6页
为了高速列车在制动过程中获得最佳黏着力,防止车轮打滑或空转,需要对电机输出转矩进行控制。为此建立异步电机的数学模型和1/4车辆纵向动力学模型,采用直接转矩控制策略控制电机;采用改进的递归最小二乘法预测黏滑曲线的斜率,以判断车... 为了高速列车在制动过程中获得最佳黏着力,防止车轮打滑或空转,需要对电机输出转矩进行控制。为此建立异步电机的数学模型和1/4车辆纵向动力学模型,采用直接转矩控制策略控制电机;采用改进的递归最小二乘法预测黏滑曲线的斜率,以判断车轮处于黏着还是滑动状态;利用滑模变结构算法获得最佳参考制动力矩。变轨面条件下的仿真结果表明,上述方法能够有效使切线力系数保持在最大值附近,使滑移率保持在最佳值附近,从而防止因车轮打滑而损伤轮轨。 展开更多
关键词 再生制动 防滑 异步电机 直接转矩控制 递归最小二乘法 滑模控制 高速列车
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异步电动机直接转矩控制转矩脉动最小化方法研究 被引量:22
12
作者 杨家强 黄进 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期23-29,共7页
在传统的异步电动机直接转矩控制中,低速运行时定子电流的低次谐波成分比较大,这导致电机在低速时存在较大的转矩脉动问题,针对此问题本文提出一种新的控制方法。在传统直接转矩控制的基础上,推导出异步电动机全速度磁链观测数学模型。... 在传统的异步电动机直接转矩控制中,低速运行时定子电流的低次谐波成分比较大,这导致电机在低速时存在较大的转矩脉动问题,针对此问题本文提出一种新的控制方法。在传统直接转矩控制的基础上,推导出异步电动机全速度磁链观测数学模型。为进一步提高转矩响应速度和减小转矩脉动,又在全速度磁链模型的基础上引入了模糊逻辑思想,提出了全速度模糊模型直接转矩控制。该模型把磁链相位角、磁链误差和转矩误差作为模糊变量,并对其进行合理的模糊分级,来优化电压空间矢量的选择。实验结果表明该方法不仅能够提高转矩响应速度,而且能够有效地解决转矩脉动问题,在全速度范围内具有较好的动静态性能。 展开更多
关键词 转矩脉动 直接转矩控制 异步电动机 模糊逻辑
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基于滑模变结构的感应电动机直接转矩控制 被引量:4
13
作者 韩亚军 杨小强 +1 位作者 祝万平 周洋 《工矿自动化》 北大核心 2012年第8期71-74,共4页
针对感应电动机常规直接转矩控制中存在磁链、转矩脉动大,低速控制不精确等问题,在建立α-β坐标系感应电动机数学模型的基础上,提出了一种基于滑模变结构的新型直接转矩控制方法。该方法利用转速滑模变结构控制器代替常规直接转矩控制... 针对感应电动机常规直接转矩控制中存在磁链、转矩脉动大,低速控制不精确等问题,在建立α-β坐标系感应电动机数学模型的基础上,提出了一种基于滑模变结构的新型直接转矩控制方法。该方法利用转速滑模变结构控制器代替常规直接转矩控制中的PI控制器,可有效减小常规直接转矩控制中的磁链和转矩脉动,增强了系统的稳定性。仿真结果证明了该方法的正确性。 展开更多
关键词 感应电动机 速度滑模 变结构 直接转矩控制 指数趋近律 PI控制器
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基于永磁同步电动机的矿用电机车调速系统设计 被引量:7
14
作者 张俊卿 梅奕 +1 位作者 黄友锐 凌六一 《工矿自动化》 北大核心 2014年第2期45-48,共4页
针对采用传统直流调速系统的矿用电机车在实际运行过程中存在维护量大、故障率高等问题,设计了一种基于永磁同步电动机的矿用电机车交流调速系统。该系统以TMS320F28335为控制核心,配合电流采样、转速测量等外围电路,采用直接转矩控制策... 针对采用传统直流调速系统的矿用电机车在实际运行过程中存在维护量大、故障率高等问题,设计了一种基于永磁同步电动机的矿用电机车交流调速系统。该系统以TMS320F28335为控制核心,配合电流采样、转速测量等外围电路,采用直接转矩控制策略,实现了对电机车的高精度控制。实验结果表明,该系统调速性能良好、动态响应速度快、维护量低。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 交流调速 直接转矩控制 PMSM DTC
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一种优化表插式永磁电机性能的方法 被引量:13
15
作者 鲍晓华 吴长江 +1 位作者 胡云鹏 王春雨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期238-244,共7页
针对表插式永磁同步电机转矩脉动较大的问题,提出在永磁体磁极间开辅助槽的方法提升电机性能。分析磁极间开槽的原理,指出在磁极间开槽能够改善气隙磁场分布,减小反电动势中的谐波含量,进而使电机转矩脉动得到抑制。并且磁极间开槽会改... 针对表插式永磁同步电机转矩脉动较大的问题,提出在永磁体磁极间开辅助槽的方法提升电机性能。分析磁极间开槽的原理,指出在磁极间开槽能够改善气隙磁场分布,减小反电动势中的谐波含量,进而使电机转矩脉动得到抑制。并且磁极间开槽会改变电机的交、直轴电感,使电机的弱磁扩速能力得到提升。利用有限元分析得出最佳开槽形状,并验证开辅助槽能减少反电动势谐波含量并抑制转矩脉动;通过仿真计算电机电感变化,并对比等效直轴去磁状态下电机的气隙磁通密度波形与以不同最高转速时所需的直轴电流,得出开槽后的表插式永磁同步电机更适合用于弱磁扩速。本文所研究的新结构对提升电机性能有一定的指导意义。 展开更多
关键词 表插式永磁电机 辅助槽 转矩脉动 弱磁扩速 直轴电感
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模糊控制在感应电动机直接转矩控制中的应用 被引量:7
16
作者 刘述喜 王明渝 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期23-26,共4页
电机控制的关键是控制电机的转矩.继矢量控制后提出的直接转矩控制,直接着眼于对感应电动机瞬时力矩的控制,避免了矢量控制存在的一些问题.在通常的直接转矩控制系统中,磁链误差和转矩误差被直接用于开关状态选择,而引入模糊逻辑后,通... 电机控制的关键是控制电机的转矩.继矢量控制后提出的直接转矩控制,直接着眼于对感应电动机瞬时力矩的控制,避免了矢量控制存在的一些问题.在通常的直接转矩控制系统中,磁链误差和转矩误差被直接用于开关状态选择,而引入模糊逻辑后,通过区分磁链误差和转矩误差的大小做不同的决策来优化开关状态选择,从而有效地改善系统的动态和稳态性能.给出了模糊控制器的设计,并通过仿真验证了该设计的有效性,电机启动时定子电流脉动减少,转矩脉动得到改善. 展开更多
关键词 模糊控制理论 直接转矩控制 感应电动机
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感应电机DTC转矩与磁链模糊PI自校正控制 被引量:3
17
作者 佘致廷 张红梅 +1 位作者 何雯 陈进 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期22-27,共6页
为克服传统感应电机直接转矩控制存在低速转矩脉动和开关频率不固定等问题,设计了基于转矩与磁链模糊PI自校正控制器以降低转矩脉动。该控制器根据转矩与磁链误差和误差变化率,实时在线调整控制参数,改善转矩与磁链控制性能。在此基础... 为克服传统感应电机直接转矩控制存在低速转矩脉动和开关频率不固定等问题,设计了基于转矩与磁链模糊PI自校正控制器以降低转矩脉动。该控制器根据转矩与磁链误差和误差变化率,实时在线调整控制参数,改善转矩与磁链控制性能。在此基础上提出12个细分电压矢量DTC空间矢量调制控制方案。该方案利用细分的12个电压空间矢量合成需要的任意电压空间控制矢量。仿真与实验结果表明:该系统获得转矩与磁链更精细的控制,降低了电机低速转矩脉动,提高DTC系统的自适应能力。 展开更多
关键词 感应电机 直接转矩控制 模糊比例积分自校正 空间矢量调制
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电动汽车感应电机DTC变结构双模糊控制 被引量:2
18
作者 佘致廷 谭琼琼 +2 位作者 陈秀娟 丁时云 李英 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2162-2165,共4页
电动汽车感应电机传统直接转矩控制驱动系统存在转速自适应性能差和低速转矩脉动等问题。针对这些问题,提出一种基于转速、磁链和转矩变结构模糊控制的感应电机直接转矩控制驱动系统。采用速度模糊自适应PI控制实现电动汽车变负载下转... 电动汽车感应电机传统直接转矩控制驱动系统存在转速自适应性能差和低速转矩脉动等问题。针对这些问题,提出一种基于转速、磁链和转矩变结构模糊控制的感应电机直接转矩控制驱动系统。采用速度模糊自适应PI控制实现电动汽车变负载下转速的稳定控制,采用磁链和转矩变结构模糊控制解决转矩的脉动问题。仿真和实验结果表明:该系统磁链和转矩得到了更精细的控制,降低了低速转矩脉动,同时转速模糊控制使电动汽车获得较好的驱动自适应控制性能。 展开更多
关键词 感应电机 直接转矩控制 电动汽车 变结构模糊控制 模糊自适应PI控制
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基于双模态控制的交流异步电机直接转矩控制系统 被引量:5
19
作者 熊祥 郭丙君 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期438-442,共5页
针对PI控制和模糊滑模变结构控制在交流调试系统中的局限性,利用它们的各自优点,采用双模态控制方法对交流异步电动机系统进行控制,得到模糊滑模变结构设计过程以及采用PI控制和模糊滑模变结构控制相结合的双模态方法运行的结果。仿真... 针对PI控制和模糊滑模变结构控制在交流调试系统中的局限性,利用它们的各自优点,采用双模态控制方法对交流异步电动机系统进行控制,得到模糊滑模变结构设计过程以及采用PI控制和模糊滑模变结构控制相结合的双模态方法运行的结果。仿真结果表明:该方法不仅解决了模态抖动问题,而且改善了系统动态特性,证明了双模态控制在交流调速系统中的应用价值。 展开更多
关键词 双模态控制 PI控制 模糊滑模变结构控制 交流调试系统 直接转矩控制
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基于滑模观测器的感应电机无速度传感器直接转矩控制 被引量:4
20
作者 孙振兴 张兴华 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2012年第4期29-33,共5页
提出了一种定子磁链滑模观测器,该观测器以定子电流和磁链作为状态变量,利用电流观测误差对定子磁链观测值进行校正,采用李雅普诺夫理论证明了观测器是渐近收敛的。设计了基于定子磁链滑模观测器的感应电机无速度传感器的直接转矩控制系... 提出了一种定子磁链滑模观测器,该观测器以定子电流和磁链作为状态变量,利用电流观测误差对定子磁链观测值进行校正,采用李雅普诺夫理论证明了观测器是渐近收敛的。设计了基于定子磁链滑模观测器的感应电机无速度传感器的直接转矩控制系统,将磁链估计值用于对转速进行实时估计。实验结果表明,采用滑模观测器的感应电机无速度传感器直接转矩控制系统,具有转矩动态响应快,转速控制精度高和调速范围宽的特点。 展开更多
关键词 感应电机 直接转矩控制 滑模观测器 无速度传感器
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