基于端口哈密顿系统与PI控制原理的异步电动机转速调节

针对功率变换器和异步电动机构成的传动系统,利用能量成形与端口受控哈密顿（PCH）系统理论,研究其速度控制问题。建立了异步电动机的PCH系统模型,并构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据转子磁场定向原理,确定了期望的平衡点,并用Lyapunou稳定性定理分了平衡点的稳定性。利用互联和阻尼配置方法,设计了负载恒定已知和有扰动情况下的速度控制器。负载扰动通过速度误差的比例积分控制来估计。利用电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）信号变换控制功率变换器各开关器件的导通占空比,实现异步电动机的速度调节。仿真结果表明,系统具有很好的负载扰动抑制能力和转速跟踪性能。     

基于哈密顿系统原理的PMSM自适应阻尼注入控制

基于能量成形和端口受控哈密顿（PCH）系统原理,针对永磁同步电机（PMSM）参数不确定性所引起的转速误差,利用自适应阻尼注入控制方法,设计了负载转矩恒定已知和未知情况下的控制器。采用最大转矩/电流（MTPA）控制原理确定系统期望平衡点,并分析其稳定性。仿真结果表明,将自适应阻尼注入控制方法应用到PMSM的PCH控制中,对参数不确定性所引起的转速误差具有很好的抑制作用,从而使系统具有较好的转速跟踪性能。     

永磁同步电机的哈密顿系统建模与控制

针对永磁同步电机（PMSM）负载转矩已知、未知和定子电阻不确定情况,采用一种新的能量成形和端口受控哈密顿（PCH）系统方法,研究了PMSM的建模与速度控制问题,并建立了PMSM的PCH模型,给出了闭环系统期望的哈密顿函数,设计了系统的控制器和负载转矩观测器,分析了系统平衡点的稳定性。仿真结果表明,所提出的方案对负载扰动和定子电阻变化具有很强的鲁棒性。     

凸极式永磁同步电机的状态误差PCH控制

针对凸极式永磁同步电机的最大输出功率和负载扰动抑制问题,本文提出了基于状态误差的端口受控哈密顿与L2增益的凸极式永磁同步电机最大输出功率控制方法。首先建立凸极式永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的PCH模型,根据最大输出功率原理给出了确定系统平衡点的方法,基于状态误差PCH方法的反馈镇定原理求出转速控制器,最后利用L2增益控制原理给出了负载扰动抑制控制算法。仿真结果表明,基于最大输出功率原理的状态误差PCH方法有效地实现了凸极式PMSM速度控制,并且L2增益控制对未知负载扰动具有较好抑制能力。该方法为凸极式PMSM的速度控制提供了新的方法,具有一定实用价值。     

基于状态误差PCH和L_2增益的永磁同步电机位置控制

针对隐极永磁同步电动机状态误差PCH控制系统因存在负载转矩扰动而产生位置稳态误差的问题,提出了一种基于状态误差PCH和L2增益相结合的控制方法。建立了基于dq坐标系的永磁同步电机的PCH系统数学模型,同时采用基于状态误差PCH和L2增益理论,并根据最大转矩/电流(MTPA)原理确定了在负载转矩恒定已知时系统的平衡点。利用状态误差PCH系统理论求出系统的控制器,在系统存在负载转矩扰动时,采用状态误差PCH系统理论和L2增益抑制扰动原理求出控制器。通过Matlab/Simulink进行仿真实验。仿真结果表明,在系统含有L2增益时,能够快速到达给定位置,并能够有效抑制负载转矩扰动,减小稳态误差,而且L2增益和状态误差PCH相结合能够抑制负载转矩扰动,使该控制器具有一定的实用价值。     

基于PCH控制的永磁同步电动机自适应L2扰动抑制

针对隐极永磁同步电动机（permanent magnet synchronous motors,PMSM）速度控制易受定子电阻、定子电感、负载转矩变化的影响,采用端口受控哈密顿（port—con—trolled hamiltonian,PCH）控制与自适应L2扰动抑制相结合的方法设计了PMSM的速度控制器。应用L2增益控制原理对负载扰动进行有效地抑制,在L2增益控制的基础上,引入自适应方法,减小PMSM定子电阻和电感变化的影响。文中建立了基于状态误差PCH控制的PMSM自适应L2扰动抑制仿真模型。仿真结果表明,用L2扰动抑制可以对负载扰动进行有效抑制,更好的减小误差,获得的效果更佳。     

双馈感应电动机的哈密顿系统建模与控制

针对负载转矩已知和未知情况，研究了双馈感应电动机（doubdy-fed induction machines，DFIM）调速系统的哈密顿系统建模与控制问题，采用端口受控哈密顿（port-controlled Hamiltonian，PCH）方法，建立了DFIM的PCH系统模型，给出了期望的闭环系统PCH结构，选取了期望的闭环哈密顿函数，设计了控制器和负载转矩观测器，分析了平衡点的稳定性，从而实现了DFIM电气子系统与机械子系统的控制，仿真结果表明所提出的控制方法是有效和可行的。     

双馈感应电动机的哈密顿系统建模与控制

针对负载转矩已知和未知情况，研究了双馈感应电动机（doubly fed induction machines, DFIM）调速系统的哈密顿系统建模与控制问题．采用端口受控哈密顿（port controlled Hamiltonian， PCH）方法，建立了DFIM的PCH系统模型，给出了期望的闭环系统PCH结构，选取了期望的闭环哈密顿函数，设计了控制器和负载转矩观测器，分析了平衡点的稳定性，从而实现了DFIM电气子系统与机械子系统的控制．仿真结果表明所提出的控制方法是有效和可行的．     

永磁同步电机直接转矩控制无传感器运行研究

传统永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制存在电流、磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定等问题，而且速度传感器的存在降低了系统运行的可靠性，增加了系统费用.在PMSM变结构直接转矩控制的基础上，提出了基于瞬时功角检测的速度估算方案，实现PMSM直接转矩控制无传感器运行.实验结果表明，提出的方案能够有效解决带传感器的传统直接转矩控制存在的问题，同时保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的特征和系统鲁棒性强的优点，有效地改善了系统的动、静态运行性能，提高了系统运行的可靠性.     

异步电动机哈密顿控制系统的建模与仿真

采用哈密顿系统理论对异步电动机进行建模与速度控制。应用端口受控哈密顿系统理论,建立了异步电动机的非线性PCH数学模型及仿真模型,设计了系统的控制器和负载转矩观测器,分析了系统平衡点的稳定性。在Matlab/Simulink中,搭建异步电动机哈密顿控制系统的仿真模型。仿真结果表明,所提出的方案对负载扰动具有很强的鲁棒性。     

双馈感应电动机的状态误差端口哈密顿建模和控制

针对负载转矩已知和未知情况,本文采用端口受控哈密顿(port-controlled Hamiltonian,PCH)方法,分别研究了双馈感应电机(doubly-fed induction machine,DFIM)哈密顿建模与控制问题,建立了双馈感应电机的PCH模型,给出了期望的闭环系统PCH结构,选取了期望的闭环哈密顿函数,采用能量成形、阻尼注入和互联配置的方法设计出系统控制器,并且在负载转矩未知时设计负载转矩观测器。通过Matlab/simulink进行仿真验证,仿真结果表明,系统动态响应比较快,具有较好的稳态性能和速度跟踪性能。证明所提出的PCH控制方法是有效的。     

永磁同步电机最大输出功率伺服系统的能量成形控制

应用能量成形方法,将永磁同步电机控制系统看作二端口能量转换装置,建立了位置伺服控制模型,求取了满足最大输出功率原理的系统平衡点。选择了期望的哈密顿函数,配置了期望的互联和阻尼矩阵,设计了位置控制器,并针对负载转矩存在未知扰动的情形,设计了负载转矩观测器。仿真结果表明,所设计的控制系统得到令人满意的位置跟踪特性,响应快速准确,对负载转矩扰动具有很好的抑制作用。     

基于无速度传感器的永磁同步电动机直接转矩控制技术的研究

在对永磁同步电动机数学模型和直接转矩控制理论进行了深入研究的基础上,提出了一种新颖的基于模型参考自适应（MRAS）的转速辨识方法。在此基础上,提出了基于MRAS的无速度传感器永磁同步电动机直接转矩控制的方案,最后进行了系统仿真。结果表明,采用无速度传感器实现的永磁同步电动机系统具有良好的动静态性能,可与有速度传感器控制系统相媲美。     

Cuk变换器的能量成型控制与仿真研究

采用非线性控制方法———能量成型和端口受控哈密顿(PCH)系统理论,研究了Cuk变换器的控制问题。建立了Cuk变换器的PCH数学模型,利用互联和阻尼配置的能量成型方法,给出Cuk变换器的反馈镇定原理,分析了平衡点的稳定性,从而实现了Cuk变换器的控制。仿真分析表明,所设计的控制器具有较快的响应速度和较好的动态性能,具有很好的应用意义。