步进式液压数字阀用永磁式步进电动机的非线性控制

通过现代非线性理论如混沌动力学理论研究了永磁式步进电动机的非线性动力学。本文的研究对象是三相步进电动机。研究表明在高频情况下系统会经历一个动态的分又(Hopf分叉)。由于步进电动机作为步进式液压数字阀的电气一机械转换元件被广泛地应用于液压数字压力阀、液压数字流量阀、液压数字方向阀。本文提出了对三相步进电动机的不稳定性的控制,设计了非线性鲁棒控制器,阐明了在一些电动机参数不确定的情况下,如何使系统稳定,并且具有令人满意的性能。     

模糊PID在永磁同步电机驱动的无阀液压系统中的应用

针对传统电机作为无阀液压系统动力装置时存在的效能低下、速度调节不稳定和响应速度慢等问题,提出将矢量控制永磁同步电机代替传统电机驱动无阀系统中的泵,并建立无阀液压系统的数学模型。传统PID很难解决该无阀液压系统控制过程中的时变性、非线性等问题,因此设计基于该无阀液压系统的模糊PID位置控制器。采用AMESim和MATLAB软件对无阀系统进行联合仿真,将仿真实验结果与采用传统PID的仿真实验结果进行对比。结果表明:模糊PID控制方法对永磁同步电机驱动的无阀液压系统在响应速度、抗干扰性以及位置跟踪精度方面有着良好的效果。     

非对称V形内置式永磁同步电机电磁特性分析

非对称磁极内置式永磁同步电机可以在不降低电磁转矩的情况下有效降低齿槽转矩和转矩脉动，拓宽调速范围，电机结构可靠，制作难度低，在转矩性能要求高的场合具有广泛的应用前景。为研究非对称磁极转子磁场偏转后引起的电机电磁特性的变化，建立了新的数学分析模型，结合有限元分析方法对不同磁极结构永磁同步电机的电磁性能展开分析。仿真结果表明：非对称磁极结构可有效降低内置式永磁同步电机的转矩脉动和齿槽转矩；磁极正向偏移后在最大转矩电流比控制策略下具有更宽的恒功率区调速范围。最后，给出了非对称磁极永磁同步电机在实际工程应用时控制策略的实现方法。     

基于Matlab/Simulink数控伺服系统的建模仿真

利用Matlab／Simulink软件，通过对永磁同步电机（PMSM）本体、d／q坐标系向a／b／c坐标系转换、三相电流源逆变器等功能模块建立与组合，构建了永磁同步电机控制系统的速度和电流双闭环仿真模型。根据数控伺服系统的性能要求，进行参数选择及仿真。仿真结果证明了该系统模型的有效性，为数控伺服控制系统的设计和调试提供了理论基础。     

交流伺服系统

本文介绍采用具有永磁式转子的三相同步电机的交流伺服系统的控制原理、性能及特点。     

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。     

基于Matlab/Simulink的永磁同步电机(PMSM)矢量控制仿真

在现代交流伺服系统中,矢量控制原理以及空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术使得交流电机能够获得和直流电机相媲美的性能.永磁同步电机(PMSM)是一个复杂耦合的非线性系统.在Matlab/Simulink环境下,通过对PMSM本体、d/q坐标系向a/b/c坐标系转换等模块的建立与组合,构建了永磁同步电机控制系统仿真模型.仿真结果证明了该系统模型的有效性.     

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。     

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。     

基于Simulink的永磁同步电机矢量控制系统仿真

在现代交流伺服系统中,矢量控制原理以及空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术使得交流电机能够获得和直流电机相媲美的性能,因此详细阐述了SVPWM的基本原理和重要的基本环节,介绍了伺服电机控制的原理.永磁同步电机(PMSM)是一个复杂耦合的非线性系统,在Simulink环境下,通过对PMSM本体、d/q坐标系向A/B/C坐标系转换、SVPWM等模块的建立与组合,构建了永磁同步电机控制系统仿真模型.仿真结果证明了该系统模型的有效性.     

机床用直线伺服系统改进型ADRC设计

针对永磁直线电机伺服系统存在纹波推力扰动、负载扰动、摩擦力扰动和其他不确定性扰动,文章提出了一种双闭环改进型自抗扰控制器优化设计方法.针对永磁直线同步电机(PMLSM)系统,设计了速度环和位置环自抗扰控制器,并对一阶自抗扰控制器(ADRC)进行了优化,在保证控制器性能的前提下,省略掉ADRC模型中的非线性跟踪微分器(TD)环节,同时为有效降低模型复杂程度,减小算法计算量,采用线性比例调节代替非线性状态反馈控制律(NLSEF),实现了永磁直线同步电机的改进型双闭环自抗扰控制.仿真结果表明,该自抗扰控制器能够很好的解决强耦合和非线性问题,能够提高系统的响应速度,减小稳态误差且无超调,对负载扰动、电机参数变化具有良好的鲁棒性.     

基于高速开关阀的液压马达调速系统研究

介绍了一种由高速开关阀控插装阀对负载流量进行调节的液压马达调速系统,从电子系统与液压系统数学模型相似性原理的角度,建立了液压马达调速系统的数学模型,说明了其调速原理,分析了其调速性能的影响因素,并提出了各液压元件参数合理匹配的方法。最后,通过对马达调速系统的设计与仿真分析,验证了参数匹配的合理性及各参数的不同选择对调速性能的影响,结果表明:调速系统响应快,调速范围宽,但低占空比下的节流损失较大,应尽量保证其在高占空比条件下工作。     

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。     

一种飞机液压阻尼器动态试验系统的设计与实现

对液压阻尼器动态试验测控系统进行了研究;对试验台测控系统构成及原理进行了分析介绍;提出了由上下位机组成的测控系统方案;下位机以TMS320F2812为核心,控制永磁同步电机驱动液压阻尼器,上位机为工业控制计算机,采集监控液压阻尼器动态数据,采用零相位滤波器对数据进行处理。结果表明:液压阻尼器动态试验台各项指标均达到设计要求。     

基于死区时间补偿的永磁同步电机改进型模糊自适应PI控制策略

由于模糊自适应PI控制不需要精确的被控对象数学模型,且对于线性系统和非线性系统都具有良好的适用能力,而逐渐应用到电机控制系统中来。但传统模糊自适应PI控制在应用过程中,存在控制性能较差的问题。在模糊自适应PI控制理论基础上,提出一种基于死区时间补偿的永磁同步电机改进型模糊自适应PI控制策略,采用该策略能够实现无论在加速阶段还是减速阶段,均能准确、稳定地调节永磁同步电机转速。     

基于离散傅里叶变换的永磁同步电机驱动系统电流测量偏置误差在线补偿方法

电流反馈信息的准确测量是永磁同步电机驱动系统高性能运行的重要前提。对于实际控制系统,由于器件温漂、老化和非线性等各种因素,电流传感器和相关调理电路会出现电流测量误差,其中电流测量偏置误差将引起频率为一倍电频的转矩与转速脉动,降低永磁同步电机控制性能。在详细分析电流测量偏置影响的基础上,探究闭环控制对电流谐波幅值的影响,指出闭环控制系统将影响电流谐波幅值,传统分析结果不再成立。针对这一问题,提出一种基于离散傅里叶变换的永磁同步电机驱动系统电流测量偏置误差在线补偿方法。在电机运行过程中实时提取电流脉动并有针对性地进行电流测量误差补偿,以消除由于测量偏置误差导致的转矩与转速脉动。与传统方法相比,所提方法无需定子电阻或转动惯量等电机参数。最后,通过数控机床用交流永磁同步电机验证了所提算法的有效性。     

一起龙门铣床直流调速系统振荡故障的修理

我厂用于道岔加工的龙门铣床调速系统采用三相半控桥不可逆直流拖动，分为工作台、左主轴和右主轴三个进给方向。这台机床的电控系统发生了同步变压器烧毁的故障，维修电工更换同型号的同步变压器后，直流调速进给系统又出现了间歇性大幅度振荡的故障。     

直驱泵控伺服液压机节能分析及试验研究

直驱泵控伺服液压机采用定量泵和交流永磁同步电机作为动力单元,该伺服液压系统依靠改变电机转速实现系统流量调节,从而实现对液压系统的控制。与传统的阀控系统相比,具有体积小、高效节能、可靠性高等特点,是目前电液驱动技术发展的一个新方向。以拉深工艺为例,分析系统的节能原理,进行了普通液压机和伺服液压机能耗对比的试验研究。分析泵控伺服液压机的主要节能环节:容积调速、待机停止。通过样机试验可得:直驱泵控伺服液压机比普通多功能拉深液压机节约了20%以上的能量。     

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。