无刷双馈电机转矩和转速的无源性控制

为了提高无刷双馈电机(BDFM)的控制性能,应用非线性系统的无源性控制(PBC)理论,研究BDFM的转矩和转速控制。从三相静止坐标系下BDFM的电压方程出发,导出了BDFM在dq轴转子速旋转坐标系以及功率绕组、控制绕组同步速旋转坐标系下的电压、磁链和转矩方程,建立BDFM的欧拉-拉格朗日方程,从能量的角度分析了BDFM系统的无源性,提出一种新的转矩和转速控制结构,设计相应的非线性控制器。进而搭建BDFM的PBC系统仿真模型,并将其控制效果与矢量控制和直接转矩控制的效果进行了对比。结果表明,PBC方法可以准确实现BDFM转矩、转速的跟踪控制,具有控制结构简单、动态响应性能优良、鲁棒性好的优点,比与矢量控制方法,减少了计算量,比与直接转矩控制方法,减小了转矩脉动。