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矢量控制与其它控制方式比较分析

排列3 www.jeimw.cn 矢量控制:在无刷双馈电机的控制系统中,从动静态性能对比知矢量控制 比标量控制和直接转矩控制更加优良,已经成为一种最受欢迎的高性能控制技术 [661。对于无刷双馈电机的矢量控制方法是将无刷双馈电机的功率侧和控制侧转换 到各自定子磁场旋转速的双同步速坐标系下,针对稳态情况下功率侧和控制侧电 机有相等的转差角频率,整合两个电机的模型为一个整体。采用解耦控制,图1.7 为控制框图。D.Zhou提出了矢量控制方法,以基于双同步速旋转坐标系的 M.T轴数学模型,将功率绕组和控制绕组中的电压和电流的M.T轴分量通过变换为 直流标量,并提出了基于转子磁场定向的控制方法。文献[69—70]设计了矢量控制 的精确的数学模型,文献[71.72]建立了统一的参考坐标系模型进行矢量控制研 究,简化了设计。

文献[73-75]基于双同步坐标系数学模型推导了无刷双馈电机的 有功、无功功率模型,并将其应用于无刷双馈电机风力发电系统中对有功功率和 无功功率实现解耦控制,并且为了提高矢量控制系统性能引入了自抗扰控制、模 糊控制、滑??刂频?。 总之,矢量控制是利用BDFG的动态数学模型和矢量变换技术,比照直流电机 实施的控制方法。该方法的缺点是计算过程复杂,需要较快速的控制器??刂撇?略对电机参数的有一定的依赖性,达到理想的控制性能有较大的难度。该算法优 点:可对磁链和转矩独立双闭环控制,明显改善了电机的控制性能;由于是对直流 量对象实施控制,根据控制原理,PI控制器就可以实现高精度的调节;调速范围 宽,可实现连续控制。现在无刷双馈电机的控制一般使用矢量控制策略。

4、其他控制:因为BDFG的结构特殊,其动态数学模型是一个强耦合多变量 的非线性系统,模型参数(电阻和电感等)为时变函数,而且在建立无刷双馈电机 的数学模型过程中,需要对电机作许多假设,所以,随着变频调速技术的发展和 智能控制技术的成熟,将智能控制技术应用于BDFG控制系统中是以后控制系统发 展的方向。文献[76]提出了基于径向基神经网络的滑模变结构控制与矢量控制相 结合的控制策略,较好地防止了滑??刂拼吹亩墩裎侍?。文献[77]提出了基于 混合灵敏以控制策略,实现了无刷双馈电机的鲁棒矢量控制。由于模糊控制有其独特的优越性,无刷双馈电机的模糊控制的研究较多。文献[78]提出了 基于模糊控制的有功、无功解耦的控制策略。文献[79]将模糊控制和PID控制技 术相结合仿真结果表明,提高了起到和稳态的控制效果。智能控制方法可以提高 BDFG的动静态性能,但一般算法复杂,工程实现较困难,这些研究主要集中在仿 真,实际应用还有一段距离。

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