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1、无刷双馈电机模糊直接转矩控制系统研究李冰,等无刷双馈电机模糊直接转矩控制系统研究ResearchontheFuzzyDirectTorqueControlSystemforBrushlessDoubly-fedMachines12李冰刘石12(华北电力大学科技学院,河北保定071000;华北电力大学控制与计算机工程学院,北京102206)摘要:针对传统直接转矩控制方法控制无刷双馈电机(BDFM)存在的转矩脉动大、开关频率不固定等问题,提出了一种基于DSP的模糊直接转矩控制策略。利用模糊控制系统设计软件WinFACT进行了模糊控制器设计,并将其转
2、换为C程序代码后移植到DSP中,实现了无刷双馈电机模糊直接转矩控制系统的软、硬件设计。试验结果表明,该控制方法在保持传统直接转矩控制优点的基础上,能够有效减小转矩脉动,改善直接转矩控制的性能。关键词:无刷双馈电机(BDFM)模糊控制转矩脉动DSP直接转矩控制(DTC)WinFACT智能功率模块逆变器中图分类号:TH183;TP368文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201612003Abstract:Todealwiththelargetorquerippleandinconstantswitch
3、ingfrequencyofthetraditionaldirecttorquecontrolmethodforbrushlessdoubly-fedmachines(BDFM),afuzzydirecttorquecontrol(DTC)strategybasedonDSPisproposed.ThefuzzycontrollerisdesignedbyusingthesoftwareofWinFACTandtransplantedtotheDSPafterconvertingintoCsourcecode.Softwareandhardwa
4、redesignoffuzzydirecttorquecontrolsystemforBDFMisachieved.ExperimentalresultsshowthatonthebasisofkeepingadvantagesoftraditionalDTC,theproposedcontrolmethodreducestorquerippleeffectively,whichimprovestheperformanceoftraditionalDTC.Keywords:Brushlessdoubly-fedmachines(BDFM)Fuz
5、zycontrolTorquerippleDSPDirecttorquecontrol(DTC)WinFACTIntelligentpowermoduleInverter本文通过对模糊直接转矩控制策略的分析,利0引言用WinFACT软件设计了模糊直接转矩控制方案,并无刷双馈电机(brushlessdoubly-fedmachines,将其转换为C程序代码后移植到DSP,实现了无刷BDFM)由2套独立的定子绕组(功率绕组和控制绕双馈电机模糊直接转矩控制系统的软硬件设计。最组)和特殊结构的转子组成,具有结构简单、无电刷、后通过构建无刷双馈电机试验平
6、台进行了试验验[1]运行可靠、所需变频器装置容量较小等特点。直接证。试验结果表明,该控制策略能够有效降低转矩转矩控制(directtorquecontrol,DTC)具有控制结构简和磁链的脉动。单、转矩动态响应快、鲁棒性强、对电机参数依赖性小1系统总体结构与硬件设计等优点,解决了矢量控制存在的结构复杂、计算量大、[2]对参数变化敏感等问题。传统DTC采用双滞环控无刷双馈电机的模糊直接转矩控制系统主要包括制器,分别对转矩和磁链进行控制,在每个采样周期中上位机、DSP、电流传感器、电压传感器、转速传感器、仅有1个电压矢量起作用,无法实现对转矩和磁链
7、误IPM智能功率模块和无刷双馈电机等。系统总体结构[3]差的完全补偿,会造成转矩和磁链的脉动较大。为框图如图1所示。了解决DTC存在的转矩脉动问题,近年来国内外学者提出了各种智能控制方案,其中模糊直接转矩控制策[4]略得到了越来越多的关注。虽然有学者也进行了无[5-7]刷双馈电机的模糊直接转矩控制研究,但仅限于仿真,并未进行试验验证。中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(编号:13MS83)。修改稿收到日期:2016-05-05。第一作者李冰(1977—),男,现为华北电力大学热能工程专业在读图1系统总体结构框图博士研究生,讲师;主要从事新能
8、源发电系统控制策略方向的研究。Fig.1Overallstructureofthesystem10PROCESSAUTOMATIONINSTRUMEN
