永磁直线同步电机无模型自适应直接推力控制

针对永磁直线同步电机模型参数不确定且时变并且在运行过程中容易受外部扰动影响的特点,首次将无模型自适应控制理论应用到永磁直线同步电机直接推力控制中.采用无模型自适应方法,实时拟合出永磁直线同步电机运行过程中电磁推力和速度之间的时变差分方程,通过控制率函数推算出给定电磁推力,实现永磁直线同步电机无模型自适应直接推力控制.与传统的PI控制相比,无模型自适应直接推力控制算法既不需要调节PI参数,又明显减少了由于电机控制系统参数变化和负载扰动引起的速度和推力脉动,在保证了系统稳定运行情况下提高了电机控制系统对内部和外部干扰的鲁棒性.     

自适应模糊反演控制在机床永磁同步电机位置控制中的应用

针对机床永磁同步电机外部负载干扰和参数变化敏感,提出了自适应模糊反演控制用于永磁同步电机位置控制。模糊系统估计控制率中的未知非线性,模糊控制器采用自适应和反演构造。与传统反演控制进行了仿真对比,仿真结果表明:提出的控制结构比较简单,在参数不确定和负载力矩干扰的情况下,位置误差集中在一个较小的范围。     

永磁直线同步电机的模糊自适应分数阶PI~λD~μ控制

分析永磁直线同步电机的数学模型。针对永磁同步直线电机(PMSLM)强耦合、非线性的特点,把整数阶PID控制扩展到分数阶,用Oustaloup递推算法对分数阶微分算子sv进行拟合,用分数阶PIλDμ控制代替常规PID控制并与模糊控制相结合,提出一种模糊自适应分数阶PIλDμ控制器,利用模糊逻辑实现分数阶PIλDμ控制参数的在线调整。并对该控制算法进行仿真研究,仿真结果表明:该控制算法具有较好的动态稳定性和跟踪性能,对外界干扰具有较强的鲁棒性。     

基于改进IBAS-PSO的永磁同步电机控制研究

为解决传统PI控制精度低、抗干扰能力差，无法满足永磁同步电机对调速系统的精确控制等问题，提出一种改进的天牛须粒子群(IBAS-PSO)算法对PMSM转速环控制。首先，基于永磁同步电机控制原理建立PI控制模型；其次，将PSO算法与BAS算法结合，提高融合算法的整体寻优速度，改进融入贪心机制的非线性惯性权重，增强算法自适应能力，引入Levy飞行策略改进动态步长系数，避免算法陷入局部最优，并通过基准测试函数验证了所提算法具有良好的收敛速度和精度；最后，在MATALB/Simulink建模仿真并对比。结果表明，IBAS-PSO对于PI控制的各类性能指标最优，能快速控制永磁同步电机运转，增强系统鲁棒性。     

数控永磁同步电动机自适应模糊滑模PI控制策略研究

永磁同步电动机是一个多变量、非线性、强耦合对象.在综合比较自适应控制、模糊控制、滑模变结构控制的优点的基础上,提出了一种自适应模糊滑模PI控制策略.滑模变结构控制具有强大的对系统参数变化和外部扰动良好的鲁棒性的能力,自适应模糊PI控制逼近非连续控制,削弱抖振,同时保证系统渐进稳定.仿真结果验证了所提出的控制策略的有效性.     

交流伺服系统无速度传感器模糊控制策略研究

永磁电机驱动伺服系统在提高机床加工能力方面表现出较高的潜力,目前工业普遍采用的PID控制系统不能自适应外界大干扰激励,在环境突变情况下控制效果差,影响工件加工质量。为解决这个问题,研究一种永磁电机驱动交流伺服模糊滑模变结构矢量控制系统。该系统采用id=0矢量控制策略,速度环应用等效滑模控制器来提高控制器自适应能力,并利用模糊控制优化滑模切换控制函数来消除滑模抖振;为了降低系统制造成本、减少系统结构复杂性,研究基于模糊观测器的伺服系统无速度传感器控制策略,利用模糊观测器从电机反电动势中提取转子位置和速度信号,从而省掉了传统的速度传感器。通过dSPACE半实物仿真平台对一台永磁同步电机(PMSM)进行实测,结果表明:所设计的交流伺服系统无速度传感器模糊控制策略能够在外界强烈干扰下自适应控制电机稳定运行,速度跟踪准确,鲁棒性好,控制性能比传统PID控制好。     

永磁同步电动机变频调速的分析

针对永磁同步电动机与鼠龙式三相异步电动机变频调速的不同特点,本研究在传统的矢量控制系统中引入了模糊PI控制方法,利用模糊控制理论控制永磁同步电动机。在Matlab/Simulink仿真软件中设计了模糊PI控制模型,通过仿真分析可知,该控制方法相比三相异步电动机能更快地建立起旋转磁场,同时动态响应快,能实时抑制超调量,因此,采用模糊PI控制方法控制永磁同步电动机更具优越性。研制了一台样机,完成电机转速给定信号、转子位置信号、电压电流信号的采集,实现转速、电流双闭环控制算法,坐标变换及三相电流参考信号、PWM信号的产生,以及系统保护、显示等任务。验证了控制永磁同步电动机时,模糊PI控制下的转矩响应相比传统PI控制下的转矩响应更平缓。     

基于FPGA的永磁同步电机速度控制

针对永磁同步电机(PMSM)速度控制器中采用传统PI控制存在响应速度慢、超调量大以及容易出现积分饱和等问题,设计了采取Anti-Windup策略的速度控制器,并在现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)中实现对PMSM的控制。首先采用高层次综合技术(HLS)对PMSM伺服控制关键模块完成建模,其次封装成IP核导入到工程中,最后下载到FPGA芯片上完成对PMSM的控制。经过与传统PI控制器实验比较,使用该速度控制方法超调量减小到4.3%,在负载处转速下降了14 r/min,调节时间为0.01 s,具有良好的动态性能和抗干扰性能,满足永磁同步电机伺服控制系统的应用需求。     

永磁同步电机有限时间转速控制

为了提高永磁同步电机的动态性能,提出一种基于永磁同步电机电流环有限时间的控制方法,即电机速度环采用传统PI调速控制、电流环基于有限时间控制的策略。MATLAB仿真结果表明:相较于传统的双PI控制电流环、速度环的策略,调整后基于有限时间的策略引入二阶扩张状态观测器,削弱不确定性扰动对系统的负面影响,使系统动态动态性能更佳,在快速跟踪转速指令、缩小转速超调量、缩短系统调整时间方面具有优势。     

基于改进交叉耦合的多永磁同步电机速度同步控制

为减少多永磁同步电机在启动过程中的同步误差并降低电机的启动时间,以传统的交叉耦合控制结构为基础,结合模糊自调整滤波器和新型同步补偿器,提出基于改进交叉耦合的多永磁同步电机速度控制方法,即通过模式选择器对模糊控制器进行工作模式的切换,同时在不同的额定速度和负载转矩下自动调整各电机的软化系数,使各电机在启动过程中遵循软化转速轨迹;通过设计同步补偿器实现相位超前,进而降低同步误差并缩短电机调整时间。最后基于永磁同步电机调速控制平台进行了仿真对比验证。结果表明：在电机负载启动与稳态突变阶段,相比传统的控制结构,改进的交叉耦合控制结构的最大同步误差分别降低了55%和25.7%,速度调整时间同比减少了23%和39%,有效提高了系统的同步性能和动态响应能力。     

模糊PI复合控制器在永磁同步电机中的应用

以正弦波永磁同步电动机矢量控制系统为研究对象,将常规PI控制器与Fuzzy控制器相结合构成一种平滑切换模糊PI复合控制器,通过MATLAB建立正弦波永磁同步电动机矢量控制系统仿真模型,研究探讨平滑切换模糊PI控制器的设计原理和应用效果,将常规PI控制器和两种切换模糊PI控制器进行了仿真对比。仿真结果表明,对于难以建立精确数学模型的时变性、非线性的系统采用作为线性控制器的传统PI控制器并不能够获得满意的控制效果,而平滑切换模糊PI控制器则能够使系统具有更好的鲁棒性、更高的稳态精度和更快的动态响应。     

基于LESO的永磁伺服系统无模型无差拍电流预测控制

受工况及运行环境的影响,永磁同步电机的参数会在运行过程中发生一定程度的变化。为解决电机参数变化导致的模型失配问题和数字控制系统中的一拍延迟问题,将无差拍电流预测控制与无模型控制结合。针对传统无模型控制中扰动估计的复杂和耗时问题,引入线性扩张状态观测器对系统扰动进行估计并进行前馈补偿。将基于传统PI控制的永磁伺服系统模型与文中所提模型进行仿真对比实验,仿真结果证明文中所提方法改善了永磁同步电机控制系统的动态响应性能且具有更强的鲁棒性。     

直线电机速度伺服系统的变增益PI控制

在直接驱动领域中常用的永磁直线同步电机(PMLSM)由于存在众多干扰和非线性因素,使用常规PI控制器控制时难以获得令人满意的控制效果。在综合分析PMLSM速度伺服控制系统PI控制器的参数调整规律的基础上,提出一种能根据偏差情况实时调整控制器参数的变增益PI控制器。该控制器克服了常规PI控制无法同时满足快速性与稳定性要求的缺点。仿真实验结果表明该控制器的使用使PMLSM速度伺服系统获得快速、精确的调速性能。     

一种用于EPS系统的永磁同步电机弱磁控制的改进方法

针对目前驾驶员在快速转动方向盘时感到沉重的缺点,分析了用于电动助力转向系统的永磁同步电机弱磁控制动态性能差的原因。提出了一种基于前馈和模糊PI的综合弱磁控制方法。该方法通过弱磁控制实现了从直轴电流调节到正交轴电流调节的平滑过渡,并拓宽了前馈控制的弱磁深度。最后,通过仿真分析和硬件在环测试验证了该方法的有效性。     

数控机床自适应模糊位置伺服系统

数控机床的进给伺服水平是衡量数控档次的标准,永磁同步电机(PMSM)以其良好的动静态特性广泛应用于数控机床的伺服系统中.为此,文章以PMSM位置伺服系统为控制对象,针对该系统的非线性、参数不确定性及对时实性和无超调的要求,提出了对量化因子,比例因子进行在线寻优的自适应模糊控制方法,并在simulink环境下进行了仿真,仿真及实验结果表明,自适应模糊位置控制器具有良好的稳态精度和动态响应.     

一种用于EPS系统的永磁同步电机弱磁控制的改进方法（英文）

针对目前驾驶员在快速转动方向盘时感到沉重的缺点,分析了用于电动助力转向系统的永磁同步电机弱磁控制动态性能差的原因。提出了一种基于前馈和模糊PI的综合弱磁控制方法。该方法通过弱磁控制实现了从直轴电流调节到正交轴电流调节的平滑过渡,并拓宽了前馈控制的弱磁深度。最后,通过仿真分析和硬件在环测试验证了该方法的有效性。     

基于永磁同步电机的飞机舵机电动负载模拟器设计

针对飞机舵机电动负载模拟器存在工作性能差的问题,提出了基于永磁同步电机的复合控制策略。该方法在负载模拟器数学模型中引入力矩速度反馈环节,再结合模糊积分滑模控制与扰动观测器对永磁同步电机调速控制器进行设计。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该方法不仅提高了负载模拟器的加载精度、响应速度,而且能够保证系统的稳定性和鲁棒性。     

永磁同步电机在铁道牵引领域中的应用

尽管牵引变流器控制的三相异步电机的交流传动系统已经广泛地应用于铁道牵引领域,但近年来,由于永磁材料的迅速发展,永磁同步电机在铁道牵引领域竞争力明显上升,具有良好的应用前景。本文从铁道牵引的观点出发,对永磁同步电机和异步牵引电机进行技术比较,介绍国内外有关研发直接驱动式和全封闭式永磁电动机的概况,分析永磁同步电机在铁路牵引应用中的发展前景及面临的主要问题。     

永磁同步电机全速域无传感器复合控制策略

为解决单一的永磁同步电机无位置传感器控制策略在特定转速区间控制效果不佳的问题,提出一种新的复合策略以实现全速域高性能控制。在零、低速段,采用改进型脉振高频信号注入法,由两个串联的广义积分器代替数字滤波器,避免影响系统性能;在中高速段,采用模型参考自适应法,通过设计电机参数自适应系统提高系统鲁棒性;最后,通过采用加权平均法,高效实现两种控制策略之间的切换。经过MATLAB/Simulink验证,该复合控制策略使永磁同步电机在各速度区间范围内均具有优良的估算精度和动态响应性能。     

基于双闭环迭代学习控制的PMSM转矩脉动抑制

针对永磁同步电机(PMSM)低速运行时转矩脉动大的问题,在迭代学习控制的基础上提出一种基于双闭环迭代学习的控制方法。仿真实验结果表明:与经典PI控制相比,所提控制策略能有效抑制电机低速运转时出现的输出转矩脉动,保证电机的平稳运行,提高永磁同步电动机在不同情况下的驱动性能。