基于EKF的PMSM无传感器检测技术仿真研究

在永磁同步电动机(PMSM)的速度控制中,其位置和速度的精度、实时性受到传感器精度的限制。文章在对永磁同步电动机在α-β坐标系下的非线性数学模型进行线性化的基础上,应用扩展卡尔曼滤波器(EKF)来替代电机的角位置与速度传感器,最后通过Matlab/Simulink.仿真平台建立了基于EKF状态估计器的无传感器矢量控制系统。仿真结果表明所提出的控制方法无论在PMSM空载和负载时,均保持较好的跟踪性能,具有良好的转子位置和转速在线估算能力。     

一种基于MRAS模型的转速估算方法的改进

异步电机无传感器矢量控制的核心问题是对电机磁链的观测和转子速度的估算。文章分析了基于MRAS模型的转速估算原理,针对其中电压模型纯积分带来的直流偏移和积分初值问题,提出了一种用可变截止频率的低通滤波器替代纯积分的方法,并采用饱和反馈环节补偿低通滤波器带来的磁链观测误差。通过搭建仿真模型验证了所提出的改进电压模型方法的有效性,并降低了转速估算的误差。     

基于扩展电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制

基于永磁同步电机直接转矩控制方法电压矢量选择区域,结合不同幅值和相位的电压矢量变化时对磁链和转矩的影响规律,在电压矢量的4个选择区域扩展多个电压矢量。同时根据不同转矩磁链增减要求,选择合适的电压矢量组。最后使用可变权重系数的模型预测控制选择最优矢量。仿真结果表明:通过使用扩展的电压矢量,PMSM直接转矩控制运行良好,磁链和转矩控制均符合要求,转矩波动较小,转速曲线响应迅速且波动较小,定子磁链为理想圆。     

基于定子磁链观测器的异步电机控制系统中的优化研究

定子磁链观测是实现高能电机控制系统中非常重要的环节,目前主要采用u-i模型来计算磁链,在低速时受定子电阻压降的影响磁链的观测精度不高,严重时会导致控制系统失灵,论文阐述一种优化后的定子磁链观测器在异步电机控制系统中的应用,以异步电机作为出发点,以直接转矩技术为核心,使整个控制系统结构更为简单,转矩响应更为迅速,控制性能更优.并在MATLAB7.6/Simulink环境下实现控制系统的仿真,仿真结果表明此方案对定子磁链的观测效果优于传统的观测方法.     

基于模型参考自适应的异步电机转速辨识新方法研究

针对三相异步伺服电机无速度传感器矢量控制下转速辨识问题,提出一种基于无功功率模型参考自适应的异步电机转速辨识新方法。该方法采用了基于反电动势模型参考自适应的定子电阻辨识方法来实时追踪定子电阻参数值的变化情况,并将定子电阻估计值作用于转子磁链观测器,以消除定子电阻设定值和实际值的偏差对转子磁链的影响,最后把观测出的转子磁链传递至无功功率模型参考自适应的可调模型,解决了三相异步伺服电机无速度传感器转速辨识精度低问题,提高了系统转速动态辨识能力。仿真结果证明了该方法的有效性和可行性。     

基于EKF的PMSM失磁故障在线诊断方法

针对永磁同步电机(PMSM)永磁体失磁故障发生时磁链信号不稳定导致难以诊断的问题，提出基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的PMSM失磁故障在线诊断方法。构建能够在线识别并动态矫正磁链的EKF方法，该方法可以根据自适应PMSM模型跟踪永磁体磁链信号的真实状态，并且不易受电机参数的影响。同时经过辨识的永磁磁链经过故障检测模块，计算磁链的变化量，判断永磁电机是否发生失磁故障。仿真结果证明：失磁故障检测模块通过分析经扩展卡尔曼滤波动态矫正的永磁磁链，可以在0.1 s内实现高效的故障诊断。     

基于BP神经网络的异步电机转子磁链定向矢量复合控制

针对异步电机在传统PI控制策略中,参数固定且容易超调,IP控制策略跟踪响应慢的特点,提出神经网络矢量PI-IP复合控制策略。在转子磁链定向矢量控制中,转速环引入新型的PI-IP控制器,同时利用神经网络进行参数整定,综合PI-IP控制器,神经网络以及转子磁链定向矢量控制的优点,完成神经网络矢量PI-IP控制器对异步电机的优化控制,提高系统的动、静态性能。最后基于仿真效验,仿真结果表明,与常规控制方法相比,该方法能有效提高控制精准性,抑制扰动,神经网络矢量PI-IP复合控制器具有更强的稳态精度和应对负载扰动能力。     

基于Matlab/Simulink的精密流量控制系统仿真研究

与传统液压调速系统相比,交流变频调速技术为液压系统提供了一种全新的流量控制方法,有诸多优点。设计矢量控制变频调速异步电机驱动的变频液压调速系统,基于Matlab/Simulink模型库,对系统流量控制方法建模,重点对异步电机矢量控制变频调速方法进行仿真。仿真结果表明:基于带转矩内环的转速、磁链闭环异步电动机矢量控制方法具有更好的动态特性和调速精度,使系统流量控制具有较好的快速性和较高的控制精度。     

基于EMF的MRAS矢量控制系统速度辨识

将模型参考自适应(MRAS)方法用于矢量控制系统中,利用容易测量的感应电机定子电压和电流量构成基于电动机反电势(EMF)的转速辨识系统,并用SIMULINK进行了建模和仿真研究.结果表明,这种无速度传感器矢量控制系统具有较好的辨识精度和静、动态性能.     

基于线性自抗扰控制器的异步电机调速系统

针对异步电机难以建立精确的数学模型和矢量控制系统参数鲁棒性差的问题,提出了用线性自抗扰控制器控制异步电机调速系统.线性自抗扰控制器不需要电机的精确数学模型,通过线性扩张状态观测器估计出电机模型中的耦合项及参数摄动等引起的总扰动并加以补偿,能够实现磁链和转矩的完全解耦,从而提高系统性能.为了验证上述方案,对空载起动,突加负载,给定转速变化、转子电阻变化、转动惯量变化等情况进行了仿真,并与自抗扰控制器控制的异步电机调速系统进行了比较.仿真结果表明线性自抗扰控制器和自抗扰控制器一样,无超调、响应速度快、动态速降小、静态无误差,且对负载扰动、电机参数变化等具有很强的鲁棒性,但线性自抗扰控制器需要整定的参数大大减少了.     

气液联控伺服系统的滑模位置控制研究

提出了基于PWM控制气液联控位置系统的建模方法,应用非线性平均方法建立了PWM气压伺服系统的数学模型,不仅解决了开关的不连续性问题,还把原来不连续的非仿射输入形式变成一个等效具有可控规范型的非线性仿射输入形式。然后运用滑动模态变结构理论中的经典非线性设计方法,设计了三阶滑模面变结构控制器。对固定阻尼式气液联控系统进行了位置控制仿真实验。实验结果表明,滑模变结构控制使得系统快速性能比较好。     

面向调节阀的流量控制仿真研究

针对柱塞式调节阀进行流量反馈控制时过于依赖流量测量装置、流量调节时间长的问题，进行流量控制仿真研究。基于Fluent流体仿真软件，建立10%～100%开度值下的调节阀三维流道模型，并在0.2～1 MPa进出口压差下仿真得出调节阀内部流场分布，建立阀口流量与阀芯开度、调节阀进出口压差三维数据表。建立调节阀开度控制模型，同时完成模糊PID控制器的设计。通过MATLAB对3种调节阀流量控制系统进行仿真分析。结果表明：基于所设计的开度控制模型进行流量调节时，有效地提升了阀门的快速性，阀门开度响应时间小于1.8 s,同时完全消除了超调量，更易达到稳定状态。     

基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制

针对多电机同步控制系统控制精度问题,对多电机同步控制系统进行了研究.在分析了多电机同步控制算法的基础上,设计了具有自学习和自适应能力的神经元PID控制器,弥补了传统PID控制在非线性、时变、强耦合的多电机同步控制过程中存在的不足;采用偏差耦合控制策略,以模糊控制器作为速度补偿器,改进了多电机传统耦合控制方式.在MATLAB/SIMULINK环境下,搭建了多电机同步控制系统仿真模型.仿真结果表明基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制系统具有良好的同步性和稳定性,实现了提高多电机同步控制系统控制精度的目的.     

高性能交流伺服系统中的控制方法

高性能交流伺服系统是运动控制理论的一个重要研究领域,它直接影响并带动其它领域的发展,其性能的改善也能提高设备的生产能力和产品质量.论文阐述了高性能伺服系统中控制技术的研究意义,归纳了高性能伺服系统中的典型的几种控制方法基本概念、原理、优缺点及相应的改进技术,最后对伺服系统未来的技术发展做了展望.     

定限值控制问题与控制策略

根据合成氨实际生产对转化温度的要求 ,提出了定限值控制问题。初步讨论了采用神经网络控制器 ,来实现定值控制向定限值控制逼近的方法。为提高系统响应的快速性 ,在神经网络内部采用反偏差阈值函数 ,在神经网络外部采用双模式神经网络控制结构     

复合控制在数控系统中的设计仿真与应用

针对数控系统设计中常规PID控制算法存在输出对应于输入有一定的滞后等问题,提出了一种带有按输入补偿的复合PID控制算法.首先对被控对象进行建模和辨识,然后进行数字PID算法的仿真和复合控制算法的仿真,并对两者做了比较.仿真和加工结果表明该算法可以显著提高系统的跟踪性能.     

数控车床智能控制系统的研究

针对目前现有数控车削加工过程中加工、测最、编程相互分离,导致生产效率低,智能化和自动化程度不高以及对机床操作人员要求较高的现状和不足,对数控车床智能控制系统的研究进行了综述.     

电控正流量挖掘机功率控制技术研究

针对某大型液压挖掘机,进行电控正流量挖掘机技术的研究。建立挖掘机液压系统的AMESim模型以及电控系统的Simulink控制策略模型,重点针对双变量泵的功率匹配控制提出改进全功率控制策略,建立能够模拟电控正流量液压挖掘机真实情况的复杂虚拟样机,并进行联合仿真分析,得到挖掘机系统执行元件的输出特性。结果表明：执行机构在外负载下的运动变化符合实际运动规律,同时通过与分功率控制和全功率控制对比,验证了所提出的改进全功率控制策略优越性,进一步验证了所建虚拟样机的合理性。     

非连续控制在液压伺服控制中的应用

本文简要介绍了目前液压伺服控制中常用的几种非连续控制策略，分析比较了各种策略的性能特点，指出各自存在的问题，概括了它们的应用与发展。