电压矢量

摘要： 占空比模型预测转矩控制通过优化有效电压矢量的占空比来减小转矩脉动,然而要得到最优有效电压矢量需要进行6次预测,计算量较大,而且第二个电压矢量只能是零矢量,导致转矩脉动仍较大。该文提出一种基于电压矢量快速筛选的永磁同步电机三矢量模型预测转矩控制策略,为了最大限度地降低控制复杂度并减小计算量,设计一种新型开关表,两个有效电压矢量将从开关表中选择,同时提出一种新的占空比计算方法,以期实现转矩与磁链的无差拍控制。实验结果表明,与占空比模型预测转矩控制相比,该文所提方法可以有效减小转矩脉动,实现稳态性能的改善。

摘要： 传统的直接转矩控制(DTC)采用两点式滞环控制产生相应的控制信号,直接控制逆变器的开关器件,因而响应速度快。然而,在传统DTC中,由于转矩控制采用的是离散的滞环控制,而滞环控制器根据转矩、磁链偏差的正负来确定输出电压矢量,而不考虑偏差的大小。此外,传统DTC采用开关表的方式控制逆变器开关器件的开关状态,使得逆变器的开关频率不恒定,容易造成转矩和磁链波动。

摘要： 针对煤矿用提升机存在机械磨损严重、耗电量大的问题,设计基于变频调速的矿用提升机控制系统.详细分析变频调速直接转矩控制原理和电压型逆变器原理,并完成仿真验证.给出变频调速控制系统总体方案设计、硬件设计和软件设计并完成工业试验.试验结果表明,该变频调速控制系统能够保证矿井提升机安全、稳定运行,降低机械磨损并达到节电的目的.

摘要： 六相单绕组无轴承磁通切换电机利用一套绕组实现电机转子悬浮旋转,但是采用传统的电流闭环控制策略存在滞后性.研究一种利用逆变器电压矢量直接控制转矩及悬浮力的方法.该方法在机电能量转换平面控制定子磁链,实现转矩和悬浮力直接控制.仿真模型验证了该控制策略的有效性.

摘要： 针对传统的直接转矩控制方法中存在的电机转矩和定子磁链脉动大的问题,提出基于扩展电压矢量的永磁同步电机转矩预测控制,通过扩展有限控制集中备选电压矢量的个数,采用两步预测得到最优电压矢量,降低电机稳态转矩波动,减少逆变器开关损耗.与传统的直接转矩控制和模型预测控制进行比较,结果表明,所提出的策略有效降低了电机转矩和定子磁链脉动,验证了该策略的有效性和可行性.

摘要： 针对传统星形连接无刷直流电动机直接转矩控制下存在较大关断相续流引起转矩脉动坠落的问题,提出在断开电机绕组下通过电压矢量来实现关断相电流的抑制方法.该方法基于开绕组多维度的电压矢量分析,结合共直流母线拓扑自身多电平的优势,利用新型零电压矢量和正电压矢量的联合控制来实现关断相电流抑制并最终达到转矩脉动的抑制效果.仿真结果表明,该方法在电机正常运行的基础上可以减小关断相续流,从而达到转矩脉动抑制效果.

摘要： 针对传统感应电机模型预测电流控制转矩脉动和电流谐波大、预测寻优计算复杂的问题,在多矢量控制思想的基础上,提出一种低复杂度三矢量模型预测电流控制策略.通过判断零矢量单独作用时产生的电流误差矢量的位置,只需一次预测即可获得最优电压矢量,在一个控制周期内同时作用三个基本电压矢量,通过非常简单有效的几何规则获得各个电压矢量的作用时间.相比于传统单矢量MPCC策略,所提方法在理论上能保证电流误差最小化,与现有多矢量策略相比,减少了电压矢量组合的寻优次数,避免了复杂的电流斜率计算过程,计算复杂度大大减小.实验结果表明:低复杂度三矢量模型预测电流控制能有效的抑制转矩脉动和电流谐波,具有快速的动态响应速度和良好的稳态性能.

摘要： 针对传统直接转矩控制方法转矩脉动大的问题,提出了一种基于预测控制减小转矩脉动的方法.首先对定子磁链矢量扇区进行了更加细致的划分,增加了可选有效电压矢量的数量,进而提高直接转矩控制的自由度.在此基础上,分析了零电压矢量对定子磁链幅值与转矩的影响,将零电压矢量加入到控制过程中,最后通过预测控制方法选择最优电压矢量.仿真结果表明,所提方法可有效降低转矩脉动,转矩脉动最大可降低61％,同时所提方法与传统直接转矩控制方法相比,具有更好的动态响应性能.

摘要： 工业领域中需要大量AC/DC整流电源，但低功率因数整流系统造成了谐波污染和电网公害。本文采用电压空间矢量脉宽调制技术，分析并缓解了影响整流器功率因数的主要因素-PWM整流器开关频率与开关损耗这一矛盾关系。并改进传统电压空间矢量法，将ABC坐标系中三相正弦电压合成为旋转空间电压矢量，对整流器交流侧电压进行控制。将交流电源电压通过三相到二相坐标变换，确定电源电压矢量相位角，实现对整流器功率因数控制，减轻谐波污染和电网公害。

摘要： 提出了一种单相逆变电压的锁相算法,利用当前和前一周期的采样数据及锁相相位,构造电压矢量.引入PI控制器调节单相正弦信号和锁相相位的相位差,达到稳态时相位差为零的效果.该方法可广泛应用于单相UPS及光伏逆变器等逆变电源.最后,通过MATLAB仿真及样机实验验证了算法的可行性.

摘要： 针对传统模型预测控制(MPC)方法下,光伏发电系统中三相电压型并网变换器出现两相甚至三相同时切换造成极大的开关损耗的问题,在电压矢量的最优矢量选取过程中提出一种电压矢量的切换约束方法.通过切换约束方法代替传统MPC对电压矢量的遍历计算.避免在相邻采样周期内选取相反的电压矢量,避免引起较大的电流波纹导致逆变器出现过流故障.通过仿真分析,验证了采取约束方法可实现模型预测控制有功、无功功率的解耦控制,具有良好的动态特性的同时,避免了双极性的开关动作.

摘要： 为了解决传统直接转矩控制系统在开关表控制下转矩脉动大和开关频率不恒定的问题,研究了永磁同步电机直接转矩控制系统电压矢量选择机理,得出了定子磁链幅值、转矩角、励磁转矩、磁阻转矩和电机转矩的控制规律,并由此得出永磁同步电机直接转矩控制系统电压矢量选择区域.针对电动汽车用电机控制系统,提出了一种通用的电压矢量选择区域确定策略,建立了电动汽车用永磁同步电机新型直接转矩控制系统,并在Honda Civic 06My Hybrid混合动力汽车用15kW内置式永磁同步电机上进行了物理实验验证.实验结果表明:与传统直接转矩控制系统相比,本文提出的永磁同步电机新型直接转矩控制系统可有效减小电流和转矩脉动,电流波形更加正弦,谐波含量更小,开关频率恒定,是电动汽车用电机控制系统一种理想的技术方案.

摘要： 建设大规模并网光伏电站是未来光伏发电技术的重要发展方向,适用于高压大功率环境的三电平逆变器引起了越来越多的关注.本文提出一种实现三电平逆变器空间电压矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)的简化算法.该方法采用60°坐标系中的顶点坐标标记各个扇区的菱形,可以方便地对所有扇区中参考电压矢量选择邻近的3个基本空间电压矢量,并计算出3个基本矢量的作用时间.通过仿真验证了所提方法的正确性和有效性.

摘要： 传统的内反馈串级调速系统功率因素低,谐波污染严重,虽然采用斩波控制以提高系统功率因素,但没有从本质上解决问题。将原有的晶闸管逆变部分用三相PWM整流电路取代,并采用跟踪指令电压矢量的SVPWM直接电流控制策略,从本质上解决了功率因素低的特点,使得调节绕组侧电流正弦化,并且运行在单位功率因素下。通过仿真说明结果有效可行。

摘要： 本文基于冗余电压矢量的不同处理，提出一种三电平空间电压矢量调制模式，推导出了空间电压矢量的作用时间，并详细分析了电压矢量的发送模式，所提出控制方法的有效性通过实验研究得到了证实。

摘要： 变频器输出的共模电压会耦合到电机转轴形成轴承电压,影响轴承使用寿命,为解决这一问题,本文提出了一种可以抑制电机端共模电压的新颖SVPWM调制算法.对该算法的调制特性进行分析可知,该算法将调制扇区从六个降低到了三个,减少了因扇区间的过渡造成的影响;与SPWM调制算法相比,基于该算法调制的逆变器母线电压利用率提高了15.47％;由于算法在每个扇区的调制规律不同,所以该算法真正的调制过程是实现正弦调制.搭建了MATLAB仿真模型和实验平台,仿真及实验结果表明,基于该算法调制的驱动系统中逆变器输出的共模电压减少60％以上,证明了算法的可行性,为进一步消除传导共模EMI提供了理论与方法上的支持.

摘要： 变频器输出的共模电压会耦合到电机转轴形成轴承电压,影响轴承使用寿命,为解决这一问题,本文提出了一种可以抑制电机端共模电压的新颖SVPWM调制算法.对该算法的调制特性进行分析可知,该算法将调制扇区从六个降低到了三个,减少了因扇区间的过渡造成的影响;与SPWM调制算法相比,基于该算法调制的逆变器母线电压利用率提高了15.47％;由于算法在每个扇区的调制规律不同,所以该算法真正的调制过程是实现正弦调制.搭建了MATLAB仿真模型和实验平台,仿真及实验结果表明,基于该算法调制的驱动系统中逆变器输出的共模电压减少60％以上,证明了算法的可行性,为进一步消除传导共模EMI提供了理论与方法上的支持.

摘要： 变频器输出的共模电压会耦合到电机转轴形成轴承电压,影响轴承使用寿命,为解决这一问题,本文提出了一种可以抑制电机端共模电压的新颖SVPWM调制算法.对该算法的调制特性进行分析可知,该算法将调制扇区从六个降低到了三个,减少了因扇区间的过渡造成的影响;与SPWM调制算法相比,基于该算法调制的逆变器母线电压利用率提高了15.47％;由于算法在每个扇区的调制规律不同,所以该算法真正的调制过程是实现正弦调制.搭建了MATLAB仿真模型和实验平台,仿真及实验结果表明,基于该算法调制的驱动系统中逆变器输出的共模电压减少60％以上,证明了算法的可行性,为进一步消除传导共模EMI提供了理论与方法上的支持.

摘要： 本发明涉及一种基于三相端点电压还原合成矢量电压的磁链辨识方法，该方法在一个由park，Clarke，Ipark，SVPWM，电流环PID组成的FOC电机控制算法的基础上，利用端点电压还原矢量电压程序模块和磁链辨识程序模块完成磁链辨识。该方法利用电机端点电压还原出实际的合成矢量电压，来避免了死区时间，逆变器管压降等导致实际电压并不完全等于参考电压而导致辨识结果精度不高的问题。

摘要： 本发明涉及一种五相逆变器双平面最近四矢量空间电压矢量调制方法，通过计算出的矢量、时间送给逆变器的逆变桥臂占空比合成环节，输出控制五个桥臂功率开关器件的开关信号，当逆变器输出满足要求的空间电压矢量作用于两个电机，实现两个电机机电能量转换的解耦控制，两台电机控制策略可以采用矢量控制或直接转矩控制。本发明采用空间电压矢量合成方法，实现了M1平面和M2平面电压矢量的精确合成，从而实现了两台电机转矩的精确控制，减小了两台电机转矩脉动，增强了两台电机运行的平稳性。

摘要： 本发明公开了一种空间矢量PWM零基本电压矢量随机化方法。将相电压隐含的调制波分解为确定性部分与随机性部分，随机性部分的均值、标准差等统计特征参数在同一调制比下保持恒定。零基本电压矢量的随机化范围为一个完整的调制波周期内零基本电压矢量最小的作用时间；当用于7段对称调制方式时，随机化范围在最小值的基础上再加上电流测量中需要的最小保持时间，从而提高了测量的精度。本发明的技术方案能实现充分的随机化，又能使隐含的调制波的随机性部分的统计特征参数不随随着时间变化，方便基于平稳随机过程的很多研究方法与分析工具的有效应用。

摘要： 本发明公开了一种基于有功电压矢量叠加的级联STATCOM电容电压平衡控制方法，包括上层控制步骤和下层控制步骤。本发明的电容电压平衡控制方法对于电容电压的偏移，能迅速给出控制信号，响应速度快，且不同模块之间的控制信号相互独立，系统稳定性高。

摘要： 一种基于电压矢量筛选与优化的永磁同步电机三矢量模型预测转矩控制方法，首先将对转矩和定子磁链幅值的控制转化为对定子磁链矢量的控制，构造基于定子磁链矢量误差的价值函数，从而省略了权重系数的设计过程；其次通过推导定子磁链矢量误差与参考电压矢量的关系，根据定子磁链矢量误差实部和虚部的极性将电压空间矢量复平面划分为四个象限，可以确定参考电压矢量所在象限；然后根据所选象限选择两组电压矢量组合，每组电压矢量组合包含两个非零电压矢量和一个零电压矢量；进而针对每组电压矢量组合，根据转矩误差和磁链误差分别计算出三个电压矢量的占空比，将一个控制周期分为三个部分；最后，通过最小化价值函数获得最优电压矢量组合。

摘要： 本发明涉及一种五相逆变器双平面最近四矢量空间电压矢量调制方法，通过计算出的矢量、时间送给逆变器的逆变桥臂占空比合成环节，输出控制五个桥臂功率开关器件的开关信号，当逆变器输出满足要求的空间电压矢量作用于两个电机，实现两个电机机电能量转换的解耦控制，两台电机控制策略可以采用矢量控制或直接转矩控制。本发明采用空间电压矢量合成方法，实现了M1平面和M2平面电压矢量的精确合成，从而实现了两台电机转矩的精确控制，减小了两台电机转矩脉动，增强了两台电机运行的平稳性。

摘要： 本发明公开了一种空间矢量PWM零基本电压矢量随机化方法。将相电压隐含的调制波分解为确定性部分与随机性部分，随机性部分的均值、标准差等统计特征参数在同一调制比下保持恒定。零基本电压矢量的随机化范围为一个完整的调制波周期内零基本电压矢量最小的作用时间；当用于7段对称调制方式时，随机化范围在最小值的基础上再加上电流测量中需要的最小保持时间，从而提高了测量的精度。本发明的技术方案能实现充分的随机化，又能使隐含的调制波的随机性部分的统计特征参数不随着时间变化，方便基于平稳随机过程的很多研究方法与分析工具的有效应用。

摘要： 本发明公开了一种基于可变虚拟矢量的点电压平衡和共模电压抑制的方法，包括T型三电平逆变器，T型三电平逆变器每一相均能输出P,O,N三种状态，进而三相有27个开关状态，对应27个基础空间电压矢量，根据α、β轴的角度分为6个大扇区(A,B,C,D,E,F)；27个基础空间矢量根据幅值大小分为大矢量，中矢量，小矢量和零矢量四类；本发明的本文针对T型三电平逆变器拓扑结构，提出一种混合可变的VSVPWM中点电压平衡调制方法，并在MATLAB/Simulink中建立仿真模型验证所提出策略的有效性。

摘要： 本发明公开了一种基于电压矢量的矿井电机车共模电压预测控制方法，通过将电流预测过程转变为电压预测过程，再对三相两电平电压源逆变器产生的现有空间电压矢量扇区进行重新划分，并在新划分的扇区基础上又细分为零矢量选择区域和有效矢量选择区域；最后根据矿井电机车所处工况条件的不同，选择合适的共模电压抑制系数来调整两个选择区域所占比重。本发明在满足共模电压抑制效果的条件下，有效的减小了输出电流纹波；设计简单，控制灵活，有效的解决了现有共模电压抑制方法中输出电流纹波大的问题，并且利用新划分的扇区减少了模型预测控制计算量；在抑制矿井电机车驱动系统共模电压的同时，减小驱动系统输出的电流纹波，使电机车运行更加平稳。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟电压矢量的五相逆变器共模电压抑制方法，包括：选择α‑β子空间三个相邻大矢量按固定占空比合成有效虚拟电压矢量，选择方向相反的两个大矢量按0.5的占空比合成虚拟零矢量，消除x‑y子空间的谐波电压；简化虚拟电压矢量控制集，有效减小了预测模型和评价函数的计算次数；在预测模型的基础上加入对控制器固有一拍延时的补偿；简化评价函数，省去权重系数，避免了参数的整定。本发明有效抑制低次谐波电流的同时，共模电压降低了80％；本发明简化了控制集，降低了计算复杂度，易于数字化实现。