理论教育 基于滑模和模糊控制的三电平DTC技术及龙贝格观测器的应用

基于滑模和模糊控制的三电平DTC技术及龙贝格观测器的应用

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:定子磁场定向控制是结合了FOC和DTC两种控制思想的方法,但传统的控制相对复杂[12],本节将滑模控制和模糊控制结合SVPWM引入到三电平DTC中,对传统定子磁场定向控制进行了简化,并且引入基于转矩观测的龙贝格观测器,实现了无速度传感器运行。

基于滑模和模糊控制的三电平DTC技术及龙贝格观测器的应用

基于优化矢量表的DTC采用滞环比较的方法,只区分磁链和转矩的误差方向,忽略了误差的大小,从而造成选择的矢量调节力度过大或过小,而且由于离散矢量的个数有限,通过矢量表选择的矢量在整个开关周期内都起作用,调节效果不够精细,从而造成磁链和转矩脉动、开关频率不固定以及低速性能不好等缺点。基于离散空间矢量调制的DTC将开关周期细分为几段,并且进一步将转速大小考虑进去,从而得到更加精细的矢量表,可以在一定程度上减少磁链和转矩的脉动,但这种方法本身依然是采用离散的矢量表,而且过细的矢量表以及滞环级数的增加也使得实现的难度变大。最后,上述两种方法本质上都是基于优化矢量表,需要较高的采样频率,对硬件的要求较高。

借鉴矢量控制的思想,将SVPWM应用到DTC中,则可以生成连续的大小和相位都任意可调的参考矢量,从而可以精细地调节矢量作用的强度,实现磁链和转矩的精确控制,而且开关频率固定,有效地减少了DTC在低速时的噪声。另外,采用SVPWM,中点平衡等问题可以在PWM环节就得到解决,有效地实现了上层电机控制算法和底层PWM生成之间的分离,便于移植两电平中已有的高性能电机控制的成果。至于参考矢量的生成,则可以采用PI[9]、SMC[10]或者无差拍控制[11]等方法。定子磁场定向控制是结合了FOC和DTC两种控制思想的方法,但传统的控制相对复杂[12],本节将滑模控制和模糊控制结合SVPWM引入到三电平DTC中,对传统定子磁场定向控制进行了简化,并且引入基于转矩观测的龙贝格观测器,实现了无速度传感器运行。(www.daowen.com)

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