基于Simulink的永磁同步电机矢量控制系统研究

根据永磁同步电机(PMSM)在d-q坐标系下的数学模型,在Matlab/Simulink环境下,构建了永磁同步电机磁场定向矢量控制的仿真模型,并对PMSM控制系统进行了仿真研究,同时用仿真结果表明了该仿真模型的有效性以及控制算法的正确性,为永磁同步电机控制系统设计和调试提供了理论基础。     

滑模变控制在CNC精密成型磨削设备上的DSP实现

本文阐述了一种应用在CNC精密成型磨削设备上的新型控制系统,采用基于DSP芯片的永磁同步电机(PMSM)构成其伺服系统.在PMSM矢量控制中,需要利用转子位置信息实现转子磁场高性能的定向控制.本文设计了一个基于滑模观测器的无传感器矢量控制系统,以估算电机转子位置.并介绍了利用DSP实现的软件和硬件设计.仿真结果表明,由该滑模观测器构成的控制系统具有良好的动态性能和稳态品质.     

基于滑模分解方式的永磁同步电机控制研究

提出了一种基于滑模控制器的使用时间变化的滑动面用于永磁同步电机(PMSM)速度控制的解耦控制方法。这种解耦方式提供了一种简单的方法,即将系统分为电气和机械两个子系统来实现永磁同步电机的渐近稳定性。在对永磁同步电机的数学模型进行解耦的基础上设计了滑模控制器,并据此对永磁同步电机控制系统进行了仿真,仿真结果证明了该方法的有效性和系统控制性能的鲁棒性。     

永磁型无轴承电机解耦控制策略研究

根据无轴承电机转子悬浮力产生机理,针对一类表面贴装式永磁型无轴承电机提出了基于转矩绕组气隙磁场定向的解耦控制算法,根据转子磁场定向坐标系统中电机数学模型推导出气隙磁场定向坐标系统中电机电磁转矩、气隙磁链以及可控悬浮力数学模型,在此基础上构建了永磁型无轴承电机转矩绕组气隙磁场定向解耦控制系统,有效解决了转子磁场定向控制存在的缺陷.仿真结果证明了提出的控制算法的正确性与可行性.     

永磁同步电机的模型参考自适应反步控制

基于转子磁场定向坐标系下的永磁同步电机(PMSM)模型,提出一种PMSM的模型参考自适应反步控制方法.该方法采用线性参考模型来给出控制系统的性能规范,通过定义虚拟控制和选择适当的Lyapunov函数来保证整个系统的稳定性,进而导出系统控制律及参数自适应律.系统可在电机参数变化和负载扰动的情况下,渐近跟踪参考模型给出的转速和定子电流信号.仿真结果证实了该方法的有效性.     

永磁同步电机的混沌分析与跟踪控制

针对永磁同步电机在一些特定的参数和工作条件下呈现的复杂动态行为,在分析永磁同步电机(PMSM)混沌运动特性的基础上,提出了一种PMSM混沌系统的转速跟踪控制方法.首先通过仿射变换和时间尺度变换,将转子磁场定向坐标系下的PMSM模型,变换成一种简单的无量纲模型.之后采用相图、分岔图和Lyapunov指数的方法,分析了PM...     

基于电流偏差的永磁同步电机滑模电流解耦控制

永磁同步电机(PMSM)矢量控制的目标是使PMSM表现优良的动态性能和稳态性能, 为解决同步旋转坐标 下dq轴电流存在耦合, 同时传统解耦方法在电感参数失配时解耦效果不佳的问题, 提出一种基于电流偏差的永磁 同步电机滑模电流解耦控制方法. 该方法在电流偏差解耦控制电机模型的基础上, 保证系统的良好的动态性能, 并 充分利用偏差解耦结构的灵活性, 引入新的Z控制函数, 设计滑模控制律, 使其运动在滑模阶段, 并且呈非线性光滑 特性, 以保证系统滑动模态, 抑制抖振, 从而实现dq轴电流较好的解耦效果, 同时提高系统在整个运动过程中因参数 摄动和外在扰动的鲁棒性, 保证系统的动态性能. 通过对传统解耦方法和新方法的仿真和实验对比分析, 验证所提 方法的可行性和有效性.     

基于滑模变结构的PMSM控制系统的研究

针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中易受机械式传感器影响的问题,设计了一套基于滑模变结构控制(SMC)的永磁同步电机控制系统.由于永磁同步电机在运动时受到负载突变和系统参数变化会影响整个控制系统的稳定性,提出了具有开关结构的非线性滑模变结构控制的系统.首先分析了永磁同步电机在旋转坐标系下的数学模型,在此基础引入双闭环一阶滑模变结构控制系统,实现对PMSM的转速和转矩控制.仿真实验表明,滑模变结构控制系统不会受到外界变化的影响,永磁同步电机的转速和转矩都能稳定运行.滑模变结构控制系统响应更快,抗干扰能力大大提高,鲁棒性更强.     

非均匀气隙永磁同步电机的自适应混沌同步

提出了一种非均匀气隙永磁同步电机(PMSM)混沌系统的同步控制方法. 首先通过多时标变换, 将转子磁场定向坐标系下的PMSM模型, 变换成一种简单的无量纲模型. 之后采用相图和分岔图的方法, 对PMSM的混沌动态行为进行了分析. 指出了倍周期分岔是非均匀气隙PMSM通向混沌的主要途径. 最后基于Lyapunov稳定性理论,设计自适应控制器, 实现了PMSM系统的混沌同步. 数字仿真结果验证了理论分析的正确性和控制方法的有效性.     

自适应积分反步法永磁同步电机伺服控制器的设计

针对永磁同步电机(PMSM)绕组相电流和转速强耦合特性以及参数的不确定性,利用非线性积分反步法设计了自适应积分反步控制器,在补偿参数不确定性影响的同时,实现了PMSM高性能位置跟踪控制.基于Matlab建立了系统的仿真模型并实施仿真.仿真结果表明,用该方法设计的PMSM控制系统,滤波跟踪误差能以指数规律迅速收敛到零,并且具有很强的抗负载扰动能力.     

Backstepping wavelet neural network control for indirect field-oriented induction motor drive

This study address a newly designed decoupling system and a backstepping wavelet neural network (WNN) control system for achieving high-precision position-tracking performance of an indirect field-oriented induction motor (IM) drive. First, a decoupling mechanism with an online inverse time-constant estimation algorithm is derived on the basis of model reference adaptive system theory to preserve the decoupling control characteristic of an indirect field-oriented IM drive. Moreover, based on the backstepping design methodology, a desired feedback control law is developed for ensuring the favorable control performance. However, the uncertainties, such as mechanical parameter uncertainty, external load disturbance, unstructured uncertainty due to nonideal field orientation in transient state, and unmodeled dynamics in practical applications, are difficult to know in advance. Thus, the stability of the desired feedback control may be destroyed. Due to the powerful approximation ability of WNN, a backstepping WNN control scheme is designed in this study to control the rotor position of an indirect field-oriented IM drive for periodic motion. This control scheme contains two parts: one is a WNN control that is utilized to mimic the desired feedback control law, and the other is a robust control that is designed to recover the residual part of approximation for ensuring the stable control characteristic. In addition, numerical simulation and experimental results due to periodic commands are provided to verify the effectiveness of the proposed control strategy.     

基于蚁群算法的永磁同步电机多步预测控制

为了提高永磁同步电机驱动系统的效率与动态性能,结合传统矢量控制的特点,研究了一种永磁同步电机多步长预测直接电流控制策略,减少了逆变器开关损耗;为了解决多步长在线预测过程中的计算量过大的问题,提出了一种基于蚁群算法的模型预测控制方法,将连续时刻逆变器开关状态视为蚁群运动轨迹,并根据优化目标在较优路径上留下较强信息素作为正反馈以减少计算量。通过仿真对比,相较于矢量控制与直接转矩控制,上述算法可以明显降低逆变器开关损耗,提高动态响应速度;同时保持较小的总谐波失真。结果表明基于蚁群算法的多步预测能够在较少迭代次数内收敛,保证了在较低逆变器开关损耗下系统的性能。     

基于三电平的永磁同步电机矢量控制的研究

基于三电平的空间矢量脉宽调制技术的控制方法,对永磁同步电机进行了控制策略研究。采用将三电平空间矢量分解为六个小的两电平空间矢量的方法,转换为对两电平空间矢量的控制,简化了算法。永磁同步电机采用id=0的矢量控制方法,使用了基于电流反馈解耦,在MATLAB2007b/simulink中建立了永磁同步电机三电平SVPWM控制系统的模型,并进行了仿真实验,仿真结果表明永磁同步电机三电平SVPWM控制系统的正确性。     

自适应解耦补偿控制在变风量空调系统中的应用

针对变风量（VAV）空调系统正常运行的必要条件——稳定性问题进行研究,把变风量空调系统基于分解协调的策略合理地分解为机组部分和末端部分。应用了单神经元自适应PID控制器的概念,并结合神经元自适应解耦控制的策略,对变风量空调系统的机组部分进行了解耦与控制,还从实验系统测试的方面对解耦控制策略进行了验证。实验结果证明了这种解耦控制策略的有效性。     

基于滑模模型参考自适应观测器的无速度传感器三相永磁同步电机模型预测转矩控制

针对三相永磁同步电机(PMSM)驱动系统,基于滑模变结构模型参考自适应(MRAS)技术,提出了一种新颖的无速度传感器模型预测转矩控制(MPTC)策略.采用滑模变结构模型参考自适应方法构造电机转速观测器,以改善速度估计精度并提高系统鲁棒性;利用模型预测转矩控制策略,以达到减小转矩和磁链纹波并提高系统控制性能的目的.仿真结果表明:就滑模MRAS观测器与MRAS观测器比较而言,基于前者的PMSM无速度传感器MPTC系统比基于后者的PMSM无速度传感器MPTC系统具有较强的鲁棒性和更好的动态性能;就MPTC与直接转矩控制(DTC)和磁场定向控制(FOC)比较而言,采用前者策略的无速度传感器电机驱动系统能够降低逆变器开关频率、减少相电流总谐波失真(THD),从而提高系统可靠性.     

基于单步模型算法的PMSM控制策略

分析了永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的工作原理,针对传统PI控制器调节时间长、对电机参数依赖度高的缺点,采用了单步模型算法控制策略。设计了基于单步模型算法的永磁同步电机矢量控制系统,并进行了仿真分析。仿真结果表明,单步模型算法控制策略具有不过分依赖电机数学模型、能较好地抑制各种不确定性干扰等优点,系统在动态过程中有较小的超调,且对于负载扰动具有较强的鲁棒性。     

原油脱水过程单神经元PID解耦控制研究

集输联合站的油水分离是保证产出原油质量的关键工艺过程。在对油水分离沉降过程动态特性深入研究的基础上,给出了其数学模型。联合神经网络PID控制和解耦系统的特点,给出了一种单神经元PID解耦算法。这种方法具有自学习和自适应能力,在一定程度上解决了传统PID调节器不易在线实时整定参数的不足,提高了控制器对系统和环境变化的适应能力。仿真结果表明这种单神经元PID解耦算法可有效改善控制质量,比常规的PID解耦具有更好的动、静态特性和鲁棒性。     

Hybrid recurrent wavelet neural network control of PMSM servo-drive system for electric scooter

Due to nonlinear uncertainties of the electric scooter such as nonlinear friction force of the transmission belt and clutch, these will lead to degenerate tracking responses in command current and speed of the permanent magnet synchronous motor (PMSM) servo-driven electric scooter. In this study a novel hybrid recurrent wavelet neural network (HRWNN) control system is proposed to raise robustness of the PMSM servo-driven electric scooter under the occurrence of the variation of rotor inertia and load torque disturbance. First, the field-oriented mechanism is applied to formulate the dynamic equation of the PMSM servo drive. Then, a novel HRWNN control system is proposed to control motion for a PMSM servo-driven electric scooter. The HRWNN control system composed of a supervisor control, a RWNN and a compensated control with adaptive law. The online parameter training methodology with adaptive law in the RWNN is derived based on the Lyapunov stability theorem. Then adaptive law of the parameter in the RWNN can be updated by using the gradient descent method and the backpropagation algorithm. Finally, the effectiveness of the proposed control scheme is verified by experimental results.