基于同步空间矢量调制的交流电机变步长预测转矩控制方法

    公开(公告)号:CN118920932B

    公开(公告)日:2025-03-21

    申请号:CN202410930573.8

    申请日:2024-07-11

    Abstract: 本发明公开了一种基于同步空间矢量调制的交流电机变步长预测转矩控制方法,包括以下步骤:测量A、B相定子电流,获取当前控制节拍k时定子电流矢量;基于励磁电流指令和转矩电流指令获取定子磁链矢量的相位参考值;基于定子磁链矢量的相位参考值获取k+2控制节拍时定子磁链矢量的相位参考值;获取距离k+2控制节拍时定子磁链矢量最近的采样位置,进而修正k+2控制节拍定子磁链矢量;基于修正后的定子磁链矢量,结合k+1至k+2控制节拍的采样步长,获取参考电压指令;基于参考电压指令获得基本输出电压的占空比,实现电机控制。本发明公开的方法,具备更快的转矩动态响应速度,能够实现平滑的脉冲模式切换。

    基于同步空间矢量调制的交流电机变步长预测转矩控制方法

    公开(公告)号:CN118920932A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410930573.8

    申请日:2024-07-11

    Abstract: 本发明公开了一种基于同步空间矢量调制的交流电机变步长预测转矩控制方法,包括以下步骤:测量A、B相定子电流,获取当前控制节拍k时定子电流矢量;基于励磁电流指令和转矩电流指令获取定子磁链矢量的相位参考值;基于定子磁链矢量的相位参考值获取k+2控制节拍时定子磁链矢量的相位参考值;获取距离k+2控制节拍时定子磁链矢量最近的采样位置,进而修正k+2控制节拍定子磁链矢量;基于修正后的定子磁链矢量,结合k+1至k+2控制节拍的采样步长,获取参考电压指令;基于参考电压指令获得基本输出电压的占空比,实现电机控制。本发明公开的方法,具备更快的转矩动态响应速度,能够实现平滑的脉冲模式切换。

    一种永磁同步电机的直接速度预测控制方法及设备

    公开(公告)号:CN110492817B

    公开(公告)日:2021-08-03

    申请号:CN201910717367.8

    申请日:2019-08-05

    Inventor: 张晓光

    Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机的直接速度预测控制方法及设备,通过利用无差拍控制的原理将参考转速和参考电流直接转化为参考电压矢量,并采用空间矢量脉宽调制技术进行电压逆变,该方法有效的消除了传统无差拍控制中的速度环,同时利用一种基于滑模控制理论的扰动观测模块;该观测模块能同时估计系统电参数失配、机械参数失配和负载转矩扰动产生的电压误差;之后将观测模块输出的集总电压误差补偿到预测参考电压矢量中,从而代替了无差拍直接速度控制方法中的负载转矩观测器,有效提高了永磁同步电机的鲁棒性。最后,在一台表贴式永磁同步电机上进行仿真和实验验证,结果表明,该方法对参数和负载的干扰具有较强的鲁棒性。

    双参考电压单矢量开绕组永磁电机预测控制方法和设备

    公开(公告)号:CN109728756B

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN201910022946.0

    申请日:2019-01-10

    Inventor: 张晓光 李毅

    Abstract: 本发明公开了一种基于双参考电压单矢量开绕组永磁电机预测控制方法和设备。该方法首先通过电流无差拍原理计算出电机的参考电压矢量,根据参考电压矢量的位置可确定第一逆变器的电压矢量,再通过逆变器电压与电机电压之间的关系求得第二逆变器的参考电压矢量,通过第二逆变器参考电压矢量的位置确定第二逆变器的候选矢量范围。最终确定第二逆变器的电压矢量。最后将第一逆变器的电压矢量和第二逆变器的电压矢量输出。相对于传统开绕组永磁电机模型预测控制方法减小了矢量枚举法带来的计算负担。时效性更强,降低测试成本。

    一种永磁同步电机系统模型预测电流控制方法

    公开(公告)号:CN107994819A

    公开(公告)日:2018-05-04

    申请号:CN201711252132.3

    申请日:2017-12-01

    Inventor: 张晓光 张亮

    Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机系统模型预测电流控制方法,包括:根据永磁同步电机系统的数学模型,引入基于两种不同时刻的增量式预测模型,分析增量式预测模型的电阻与电感的参数敏感性;根据分析增量式预测模型的电阻与电感的参数敏感性,建立所述永磁同步电机的d轴参数扰动观测器,实时观测所述永磁同步电机中存在的电流的参数扰动;将观测到的电流的参数扰动作为输入,建立扰动控制器,扰动控制器通过对电流的参数扰动计算得到增量式预测模型中电感参数的误差;将计算得到的电感参数的误差代入永磁同步电机系统的数学模型中,在线实时更新增量式预测模型中的电感参数。本发明提出的控制方法,能够有效地消除参数扰动对控制性能的影响。

    一种低载波比下基于模型预测磁链控制的快速相位同步方法

    公开(公告)号:CN119787893A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202411804975.X

    申请日:2024-12-10

    Abstract: 本发明属于电机控制技术领域,为解决闭环控制器的电压指令相位与同步优化脉宽调制的预设采样点之间存在相位误差的问题,提出一种低载波比下基于模型预测磁链控制的快速相位同步方法,包括S1:计算当前时刻无采样周期补偿的电压指令;S2:确认与当前时刻电压指令相位最接近的预设采样位置;S3:计算采样周期补偿值;S4:更新采样周期补偿后的电压指令。本发明设计的快速相位同步方法,保证了电压指令相位与预设采样点位置的精确对应,确保控制系统在准稳态运行时能够复现同步优化脉宽调制的低谐波特性。该方法建立在电机方程与电磁转矩等效关系的推导分析上,因此适用于所有基于同步优化脉宽调制的交流电机闭环控制。

    适合低载波比运行工况的感应电机磁链观测器离散化方法

    公开(公告)号:CN117978017A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202311838326.7

    申请日:2023-12-28

    Abstract: 本发明公开了一种适合低载波比运行工况的感应电机磁链观测器离散化方法,包括:利用电流传感器测量感应电机定子电流,变换得到两相静止坐标系下的定子电流矢量;建立以定子电流矢量为反馈信号的全阶磁链观测器模型;获取感应电机的磁链角速度;基于磁链角速度获得相位校正变量;基于全阶磁链观测器模型,根据当前时刻的状态变量观测值、当前时刻定子电流误差以及获得的相位校正变量,预测获得下一时刻的状态变量;将获得的下一时刻状态变量中的定子电流矢量和定子磁链作为磁链观测器的观测值,进行下一时刻的电机控制。本发明提供的方法,在大幅度降低运算复杂度的同时,能够在低载波比运行工况下稳定、精确地观测电机的状态变量。

    永磁同步电机无差拍电流预测控制方法及设备、存储介质

    公开(公告)号:CN111969914B

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202010706194.2

    申请日:2020-07-21

    Inventor: 张晓光 赵志豪

    Abstract: 本说明书一个或多个实施例提供一种永磁同步电机无差拍电流预测控制方法及设备、存储介质,判断永磁同步电机是否进入动态;若是,则确定永磁同步电机的动态预测参考电压;根据动态预测参考电压,确定与动态预测参考电压误差最小的基本电压矢量;将基本电压矢量对应的动态控制脉冲信号发送给逆变器,以使逆变器基于动态控制脉冲信号向永磁同步电机输出动态控制电压;在对永磁同步电机进行控制时,如果判定永磁同步电机的工作状态处于动态,通过采用与动态适应的电流预测控制方法对永磁同步电机进行控制,以使永磁同步电机对动态做出更快的适应,提高了永磁同步电机的动态响应能力。

    一种永磁同步电机的直接速度预测控制方法及设备

    公开(公告)号:CN110492817A

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910717367.8

    申请日:2019-08-05

    Inventor: 张晓光

    Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机的直接速度预测控制方法及设备,通过利用无差拍控制的原理将参考转速和参考电流直接转化为参考电压矢量,并采用空间矢量脉宽调制技术进行电压逆变,该方法有效的消除了传统无差拍控制中的速度环,同时利用一种基于滑模控制理论的扰动观测模块;该观测模块能同时估计系统电参数失配、机械参数失配和负载转矩扰动产生的电压误差;之后将观测模块输出的集总电压误差补偿到预测参考电压矢量中,从而代替了无差拍直接速度控制方法中的负载转矩观测器,有效提高了永磁同步电机的鲁棒性。最后,在一台表贴式永磁同步电机上进行仿真和实验验证,结果表明,该方法对参数和负载的干扰具有较强的鲁棒性。

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