計(jì)及電感參數(shù)變化的PMSM模型預(yù)測(cè)電流控制
發(fā)布時(shí)間:2022-02-12 18:18
針對(duì)基于單矢量占空比調(diào)節(jié)的永磁同步電機(jī)(PMSM)模型預(yù)測(cè)控制(MPC)中存在電流、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的問(wèn)題,當(dāng)電感參數(shù)變化時(shí)會(huì)造成計(jì)算基本電壓矢量作用時(shí)間產(chǎn)生偏差,影響預(yù)測(cè)控制的性能。為此,提出一種基于電感參數(shù)校正的PMSM模型預(yù)測(cè)電流控制方法。該方法利用一個(gè)控制周期內(nèi)的兩個(gè)基本電壓矢量合成幅值、相位均可調(diào)的電壓矢量,通過(guò)在線計(jì)算電感參數(shù),更新預(yù)測(cè)模型,得到更準(zhǔn)確的基本電壓矢量作用時(shí)間。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能有效降低定子電流脈動(dòng),增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)電感參數(shù)變化的魯棒性。
【文章來(lái)源】:電力電子技術(shù). 2020,54(07)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1?MPC中電壓矢量選擇??Fig.?1?Selection?of?voltage?vector?in?MPC??
?比分析基于單矢量占空比調(diào)制預(yù)測(cè)電流控制和基??于雙矢量預(yù)測(cè)電流控制的PMSM控制系統(tǒng)的動(dòng)、??穩(wěn)響應(yīng)特性,來(lái)驗(yàn)證所提方法的有效性和優(yōu)越性。??Fig.?3?Predictive?current?control?block?diagram?of?PMSM??5.1電感不變時(shí)的系統(tǒng)仿真分析??不考慮電感參數(shù)變化,在給定轉(zhuǎn)速為1?000?r-??miiT1、滿載_(1.27?N*m)的工況下,分別采用單矢量??控制和所提雙矢量控制方法,系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行??時(shí)的定子電流“i,乂波形如圖4所示。基于單矢??量控制策略的脈動(dòng)分別為1.4?A,1.35?A,而??基于改進(jìn)的雙矢量控制策略的^,i,脈動(dòng)分別為??0.3?A,0.8?A,其脈動(dòng)量分別約減。罚福叮,40.7%;??采用所提控制方法的^的諧波含量明顯減校??1??-1??id??0.6?0.8?1??0.6?0.8?1??<4.5??-2.5??0.6?0.8?1??0.6?0.8?1??/VWVW??4??0??-4??^AAAAAA;??0.54?0.58?0.62?0.54?0.58?0.62??t/s?t/s??(a)單矢量占空比MPC?(b)改進(jìn)的雙矢量MPC??圖4穩(wěn)態(tài)運(yùn)行仿真結(jié)果??Fig.?4?Simulation?results?of?steady-state?operation??當(dāng)電機(jī)給定轉(zhuǎn)速為1?0〇〇v??min-1,空載啟動(dòng),在??0.5?s?突加?0.635?N.m?負(fù)載,在?0.8?s?突加?1.27?N.m??負(fù)載時(shí),分別采用前述兩種控制方法時(shí)的PMSM??調(diào)速系統(tǒng)的、和電機(jī)轉(zhuǎn)速《的動(dòng)
?0.54?0.58?0.62??t/s?t/s??(a)單矢量占空比MPC?(b)改進(jìn)的雙矢量MPC??圖4穩(wěn)態(tài)運(yùn)行仿真結(jié)果??Fig.?4?Simulation?results?of?steady-state?operation??當(dāng)電機(jī)給定轉(zhuǎn)速為1?0〇〇v??min-1,空載啟動(dòng),在??0.5?s?突加?0.635?N.m?負(fù)載,在?0.8?s?突加?1.27?N.m??負(fù)載時(shí),分別采用前述兩種控制方法時(shí)的PMSM??調(diào)速系統(tǒng)的、和電機(jī)轉(zhuǎn)速《的動(dòng)態(tài)響應(yīng)波形如??圖5所示。??j?1??j?1?n?'?"?id??5?2??0??T?1?200???|?800??L?400??^?0??id??/?'??/??/—————??0? ̄0:2?0:4?0:6?0:8?1?〇t ̄0:2?0:4?0:6?0:8?I??t/s?t/s??(a)單矢量占空比MPC?(b)改進(jìn)的雙矢量MPC??圖5動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真結(jié)果??Fig.?5?Simulation?results?of?dynamic?response??由圖可知,無(wú)論是單矢量控制,還是改進(jìn)的雙??矢量控制策略,系統(tǒng)在負(fù)載突變時(shí)具有良好的轉(zhuǎn)??速跟蹤能力,最大轉(zhuǎn)速降落約為5%,且后者方法??能夠顯著減小?^d,iq?的脈動(dòng)。??5.2電感變化時(shí)的系統(tǒng)仿真分析??當(dāng)電感參數(shù)變化時(shí),電機(jī)在給定轉(zhuǎn)速1?00〇????mirT1,空載啟動(dòng),0.5?s時(shí)突加半載負(fù)載,0.8?s突加??74??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模型失配永磁同步電機(jī)模型預(yù)測(cè)控制研究[J]. 郝劍奇,何鳳有,陳俊磊. 電力電子技術(shù). 2019(10)
[2]永磁同步電機(jī)有限控集模型預(yù)測(cè)電流控制預(yù)測(cè)誤差分析[J]. 李鍵,牛峰,黃曉艷,方攸同. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]計(jì)及參數(shù)誤差的永磁同步電機(jī)最優(yōu)虛擬矢量預(yù)測(cè)電流控制[J]. 康勁松,李旭東,王碩. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(24)
[4]永磁同步電機(jī)雙矢量模型預(yù)測(cè)電流控制[J]. 徐艷平,張保程,周欽. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(20)
[5]感應(yīng)電機(jī)三矢量模型預(yù)測(cè)磁鏈控制[J]. 張永昌,夏波,楊海濤. 電氣工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]基于擾動(dòng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)預(yù)測(cè)電流控制[J]. 易伯瑜,康龍?jiān)?馮自成,黃志臻. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(18)
本文編號(hào):3622201
【文章來(lái)源】:電力電子技術(shù). 2020,54(07)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1?MPC中電壓矢量選擇??Fig.?1?Selection?of?voltage?vector?in?MPC??
?比分析基于單矢量占空比調(diào)制預(yù)測(cè)電流控制和基??于雙矢量預(yù)測(cè)電流控制的PMSM控制系統(tǒng)的動(dòng)、??穩(wěn)響應(yīng)特性,來(lái)驗(yàn)證所提方法的有效性和優(yōu)越性。??Fig.?3?Predictive?current?control?block?diagram?of?PMSM??5.1電感不變時(shí)的系統(tǒng)仿真分析??不考慮電感參數(shù)變化,在給定轉(zhuǎn)速為1?000?r-??miiT1、滿載_(1.27?N*m)的工況下,分別采用單矢量??控制和所提雙矢量控制方法,系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行??時(shí)的定子電流“i,乂波形如圖4所示。基于單矢??量控制策略的脈動(dòng)分別為1.4?A,1.35?A,而??基于改進(jìn)的雙矢量控制策略的^,i,脈動(dòng)分別為??0.3?A,0.8?A,其脈動(dòng)量分別約減。罚福叮,40.7%;??采用所提控制方法的^的諧波含量明顯減校??1??-1??id??0.6?0.8?1??0.6?0.8?1??<4.5??-2.5??0.6?0.8?1??0.6?0.8?1??/VWVW??4??0??-4??^AAAAAA;??0.54?0.58?0.62?0.54?0.58?0.62??t/s?t/s??(a)單矢量占空比MPC?(b)改進(jìn)的雙矢量MPC??圖4穩(wěn)態(tài)運(yùn)行仿真結(jié)果??Fig.?4?Simulation?results?of?steady-state?operation??當(dāng)電機(jī)給定轉(zhuǎn)速為1?0〇〇v??min-1,空載啟動(dòng),在??0.5?s?突加?0.635?N.m?負(fù)載,在?0.8?s?突加?1.27?N.m??負(fù)載時(shí),分別采用前述兩種控制方法時(shí)的PMSM??調(diào)速系統(tǒng)的、和電機(jī)轉(zhuǎn)速《的動(dòng)
?0.54?0.58?0.62??t/s?t/s??(a)單矢量占空比MPC?(b)改進(jìn)的雙矢量MPC??圖4穩(wěn)態(tài)運(yùn)行仿真結(jié)果??Fig.?4?Simulation?results?of?steady-state?operation??當(dāng)電機(jī)給定轉(zhuǎn)速為1?0〇〇v??min-1,空載啟動(dòng),在??0.5?s?突加?0.635?N.m?負(fù)載,在?0.8?s?突加?1.27?N.m??負(fù)載時(shí),分別采用前述兩種控制方法時(shí)的PMSM??調(diào)速系統(tǒng)的、和電機(jī)轉(zhuǎn)速《的動(dòng)態(tài)響應(yīng)波形如??圖5所示。??j?1??j?1?n?'?"?id??5?2??0??T?1?200???|?800??L?400??^?0??id??/?'??/??/—————??0? ̄0:2?0:4?0:6?0:8?1?〇t ̄0:2?0:4?0:6?0:8?I??t/s?t/s??(a)單矢量占空比MPC?(b)改進(jìn)的雙矢量MPC??圖5動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真結(jié)果??Fig.?5?Simulation?results?of?dynamic?response??由圖可知,無(wú)論是單矢量控制,還是改進(jìn)的雙??矢量控制策略,系統(tǒng)在負(fù)載突變時(shí)具有良好的轉(zhuǎn)??速跟蹤能力,最大轉(zhuǎn)速降落約為5%,且后者方法??能夠顯著減小?^d,iq?的脈動(dòng)。??5.2電感變化時(shí)的系統(tǒng)仿真分析??當(dāng)電感參數(shù)變化時(shí),電機(jī)在給定轉(zhuǎn)速1?00〇????mirT1,空載啟動(dòng),0.5?s時(shí)突加半載負(fù)載,0.8?s突加??74??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模型失配永磁同步電機(jī)模型預(yù)測(cè)控制研究[J]. 郝劍奇,何鳳有,陳俊磊. 電力電子技術(shù). 2019(10)
[2]永磁同步電機(jī)有限控集模型預(yù)測(cè)電流控制預(yù)測(cè)誤差分析[J]. 李鍵,牛峰,黃曉艷,方攸同. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]計(jì)及參數(shù)誤差的永磁同步電機(jī)最優(yōu)虛擬矢量預(yù)測(cè)電流控制[J]. 康勁松,李旭東,王碩. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(24)
[4]永磁同步電機(jī)雙矢量模型預(yù)測(cè)電流控制[J]. 徐艷平,張保程,周欽. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(20)
[5]感應(yīng)電機(jī)三矢量模型預(yù)測(cè)磁鏈控制[J]. 張永昌,夏波,楊海濤. 電氣工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]基于擾動(dòng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)預(yù)測(cè)電流控制[J]. 易伯瑜,康龍?jiān)?馮自成,黃志臻. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(18)
本文編號(hào):3622201
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3622201.html
最近更新
教材專著