自适应变结构矩阵变换器驱动感应电机控制策略

"基于自适应变结构的矩阵变换器驱动感应电机直接转矩控制 (2010年)，由王晶鑫和姜建国在《上海交通大学学报》发表，该研究提出了一种改进的矩阵变换器驱动感应电机的直接转矩控制方法。通过运用感应电机的状态方程和自适应趋近律，设计出变结构控制器，同时采用光滑函数替换传统开关函数以降低高频抖动。此新方法相较于传统的矩阵变换器驱动的直接转矩控制，能有效减少转矩脉动，保持恒定的开关频率，保持快速转矩响应，并具备优良的动态和静态性能。关键词包括矩阵变换器、直接转矩控制、变结构、自适应趋近律和光滑函数。" 这篇论文深入探讨了电机驱动系统中的先进控制策略，特别是针对感应电机。矩阵变换器是一种能够实现AC到AC转换的电力电子设备，无需中间直流环节，因此在电机驱动中具有吸引力。然而，传统的矩阵变换器驱动的直接转矩控制系统存在转矩脉动大和开关频率变化的问题，这可能影响系统的效率和稳定性。 作者提出了一种创新的解决方案，即利用自适应变结构控制理论。这种控制方法的核心是设计一种能够根据电机状态动态调整的控制器，通过自适应趋近律来实现。此外，引入光滑函数替代传统的开关函数，其目的是平滑控制信号，从而减少因高频开关引起的机械振动和电磁干扰，提高系统的运行平稳性。 实验结果显示，新方法成功地降低了转矩脉动，这对于需要高精度控制的工业应用尤其重要，比如精密制造和自动化生产线。同时，恒定的开关频率可以降低开关损耗，提升系统的整体效率。这种改进的控制策略不仅保持了直接转矩控制的快速响应特性，还优化了动态和静态性能，为感应电机的高效、稳定运行提供了新的技术途径。 这项工作对电机控制领域具有重要的理论价值和实践意义，为矩阵变换器驱动的感应电机控制提供了新的设计思路，对于未来的电机驱动系统优化和控制策略设计提供了参考。