本文關鍵詞：交流永磁電機轉矩沖量平衡控制方法研究

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【摘要】：在電機調速系統(tǒng)中,矢量控制能夠獲得良好的穩(wěn)態(tài)控制性能。直接轉矩控制在此基礎上實現了電機轉矩的快速調節(jié),加快了電機控制的動態(tài)調節(jié)性能。然而,傳統(tǒng)的矢量控制和直接轉矩控制的速度環(huán)上采用PI調節(jié)的方式,而PI調節(jié)器的參數不能匹配各種條件下的動態(tài)過程,會對電機動態(tài)性能產生很大的影響。因此,本文將著重研究電機動態(tài)過程的控制方法,以改善傳統(tǒng)控制的動態(tài)控制性能。首先,本文介紹了永磁同步電機的數學模型,在此基礎上建立了永磁同步電機直接轉矩控制數學模型;介紹了電容電荷平衡控制方法,將機械系統(tǒng)和電系統(tǒng)進行了機電類比,建立了兩者之間的聯(lián)系,為新的控制理論提供了理論依據。其次,本文在直接轉矩控制和電容電荷平衡控制方法的基礎上提出了轉矩沖量平衡控制方法。該方法利用轉矩沖量平衡控制原理以及最優(yōu)矢量組合的思想精確地計算出電機在負載突加動態(tài)過程中所需要施加的前進矢量和零矢量的時間以及切換的時刻,實現了動態(tài)過程的快速調節(jié);為了仿真和實驗的數字控制實現,結合電機數學模型,簡化了控制算法,得到了轉矩沖量平衡表達式。最后,為了驗證理論的正確性,本文在一臺6/19多齒容錯永磁磁通切換實現直接轉矩控制和轉矩沖量平衡控制方法。介紹了永磁磁通切換電機的數學模型及工作原理,通過有限元仿真驗證了其數學模型和永磁同步電機的一致性;在此基礎上,搭建了永磁磁通切換電機直接轉矩控制模型和永磁磁通切換電機轉矩沖量平衡控制MTLAB模型和實驗平臺。仿真和實驗結果表明不同的PI參數會影響直接轉矩控制的動態(tài)控制性能,轉矩沖量平衡控制方法能夠最快速地實現轉速動態(tài)響應,提高系統(tǒng)的動態(tài)響應速度,驗證了轉矩沖量平衡控制方法的正確性。此外,本文將轉矩沖量平衡的控制方法進行了拓展。推導了轉矩負載突卸情況下的轉矩沖量平衡表達式;搭建了在不同控制方法(矢量控制)下的轉矩沖量平衡控制方法框圖;將轉矩沖量平衡控制方法拓展到不同的電機模型;將轉矩沖量平衡控制思想應用于電機發(fā)電系統(tǒng)。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM351

【參考文獻】

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1 尚U，

本文編號：1280691