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異步電機直接轉矩控制的ISR方法研究

作者： 時(shí)間：2011-01-16 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏

3 傳統的bang-bang滯環(huán)控制策略

3.1 對定子磁鏈的控制

由式（4）、（5）可構建出定子磁鏈的計算模型，從而得到定子磁鏈的實(shí)際值ψs。圖4 為定子磁鏈滯環(huán)控制圖。圖5 為電磁轉矩滯環(huán)控制圖。



圖4 定子磁鏈滯環(huán)控制圖



圖5 電磁轉矩滯環(huán)控制圖


磁鏈滯環(huán)的輸入是磁鏈給定值ψs*與磁鏈實(shí)際值ψs之差，輸出是磁鏈開(kāi)關(guān)信號hψ，±ε是滯環(huán)寬度。定義磁鏈誤差為：δψ=ψs*-ψs，則磁鏈調節器的控制方法如下：

（1）當δψ≥ε時(shí)，hψ=1，此時(shí)選擇電壓矢量使得|ψs|增加。

（2）當δψ≤-ε時(shí)，hψ=-1，此時(shí)選擇電壓矢量使得|ψs|減小。

3.2 對電磁轉矩的控制

轉矩調節器的輸入是轉矩給定值te*與轉矩實(shí)際值te之差，輸出開(kāi)關(guān)信號hte，容差寬度是ε，調節器采用離散的三點(diǎn)式調解方式，矩誤差為：

δt= te*- te

則轉矩調節器控制規律如下：

當δt≥ε時(shí)，hte=1；
當|δt|≤ε時(shí)，hte=0；
當δt＜-ε時(shí)，hte=-1；

得到磁鏈和轉矩的輸出信號后我們可以按照表2選擇對應的定子電壓矢量。

當定子磁鏈和電磁轉矩達到滯環(huán)上下限時(shí)，控制器調節定子電壓矢量使磁鏈和轉矩滿(mǎn)足設定要求如圖3所示。

4 基于pi調節器的新型控制方案

對式（4）、（5）我們忽略定子電阻我們可以近似得到：
（7）
（8）
對(7)(8)進(jìn)行變形，我們得到：
（9）
我們可以看出在忽略定子電阻壓降時(shí)，單位時(shí)間內定子磁鏈的變化量為加在定子側的電壓矢量，即磁鏈的軌跡可由單位時(shí)間內的定子電壓矢量決定[2][3]，如圖6。

在滯環(huán)控制中，只有當轉矩或磁鏈達到所設定的滯環(huán)寬度后，調節器才進(jìn)行調解，而在新方案中定子磁鏈和電磁轉矩的調節是以單位采樣時(shí)間進(jìn)行的，從而使調節更加精細，從而減小了轉矩的脈動(dòng)。此外，由于定子側電壓矢量的調節是以單位時(shí)間進(jìn)行的，故逆變器的開(kāi)關(guān)頻率為常數，解決了傳統dtc控制開(kāi)關(guān)頻率不固定的缺點(diǎn)。用pi調節器代替滯環(huán)控制的結構如圖7所示。



圖6 單位時(shí)間內磁鏈變化



圖7 定子磁鏈pi調節器控制

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關(guān)鍵詞： ISR 方法研究 控制 直接 電機 異步

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