永磁同步电机直接转矩控制策略的研究
发布时间:2018-03-07 22:37
本文选题:永磁同步电机 切入点:直接转矩控制 出处:《兰州理工大学》2008年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】: 永磁同步电机具有结构简单、功率因数高、效率高、转动惯量小等优点,所以采用永磁同步电机的交流伺服系统成为伺服控制系统的发展趋势。 直接转矩控制在异步电机中的应用已经相当成功。然而,直接转矩控制在永磁同步电机中的应用才是在最近几年被提出,还有许多基本理论问题需要澄清,并且该策略还有待改进以提高永磁同步电机的转矩控制性能。 直接转矩控制和矢量控制是当前永磁同步电机的两种高性能控制策略。为了能更加清楚地认识和了解矢量控制和直接转矩控制在永磁同步电机转矩控制性能上的差异及其内在联系,本文在分析永磁同步电机矢量控制和直接转矩控制的原理与特点的基础上,搭建了这两种控制策略的仿真模型,并进行了大量的仿真研究。仿真结果验证,直接转矩控制的动态响应比矢量控制更加迅速,但存在较大的转矩脉动和磁链脉动。进一步指出直接转矩控制较矢量控制转矩脉动大的实质在于:直接转矩控制中可供选择的电压空间矢量只有八个离散的基本电压空间矢量,并且在每个控制周期定子绕组只能得到唯一电压空间矢量的作用。 为了减少常规直接转矩控制的转矩和磁链脉动,将空间矢量调制技术与直接转矩控制策略相结合,构造了一种基于空间矢量调制技术的直接转矩控制方案,称之为SVM—DTC方案。该方案从驱使转矩和定子磁链误差为零的原则出发确定出参考电压空间矢量,然后利用SVM技术合成该矢量,从而实现了电压空间矢量的连续调节,有效地减少了转矩和磁链的脉动。仿真结果证明了该控制方案的正确性和有效性。
[Abstract]:Permanent magnet synchronous motor (PMSM) has the advantages of simple structure, high power factor, high efficiency and low moment of inertia, so the AC servo system of PMSM has become the developing trend of servo control system. Direct torque control (DTC) has been successfully applied in induction motor. However, the application of DTC in PMSM has been put forward in recent years, and many basic theoretical problems need to be clarified. The strategy needs to be improved to improve the torque control performance of PMSM. Direct torque control (DTC) and vector control (VTC) are two kinds of high performance control strategies for PMSM. In order to understand the torque control performance of PMSM more clearly, direct torque control (DTC) and direct torque control (DTC) are two kinds of high performance control strategies for PMSM. And their internal connections, On the basis of analyzing the principle and characteristics of vector control and direct torque control of permanent magnet synchronous motor, the simulation models of these two control strategies are built, and a lot of simulation studies are carried out. The dynamic response of direct torque control is faster than that of vector control. But there are larger torque ripple and flux ripple. It is pointed out that the essence of direct torque control is that there are only eight discrete basic voltage space vectors in direct torque control. And in each control period the stator winding can only get the unique voltage space vector. In order to reduce torque and flux ripple of conventional direct torque control, a direct torque control scheme based on space vector modulation is proposed by combining space vector modulation with direct torque control strategy. It is called the SVM-DTC scheme, which determines the reference voltage space vector based on the principle that the driving torque and stator flux error are zero, and then synthesizes the reference voltage space vector by using SVM technology, thus realizing the continuous regulation of the voltage space vector. The torque and flux ripple are reduced effectively. The simulation results show that the control scheme is correct and effective.
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM341
【引证文献】
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,本文编号:1581300
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