考虑系统扰动的永磁同步电机复合控制策略

提出一种结合滑模速度控制和扩展滑模扰动观测器的永磁同步电机复合控制策略。滑模速度控制采用新型趋近律设计,扩展滑模扰动观测器对系统内部参数摄动以及外部负载干扰进行准确估计。所设计的复合控制器通过系统扰动估计环节对控制系统中的综合扰动项进行实时估计,用以对速度控制环节进行前馈补偿,实现控制系统自抗扰控制。试验结果验证了所提出控制策略的有效性和可行性。     

无速度传感器异步电机转子磁场定向自适应鲁棒控制

针对无速度传感器异步电机矢量控制系统,为了提高系统对电机参数变化和转矩扰动的鲁棒性,提出一种基于自适应观测器的鲁棒控制策略。研究了一种改进全阶自适应状态观测器设计方法,将静止坐标系下状态观测误差系统变换到同步旋转坐标系以克服系统的复杂非线性,通过分析单输入单输出误差系统获得了观测器稳定条件,并采用一种增强型定子电阻自适应率以降低观测器对电机参数变化的敏感性。为了提高异步电机磁场定向控制系统的抗负载转矩扰动能力,在分析扰动转矩对控制系统动态模型影响基础上,提出了一种自适应扰动转矩前馈补偿控制策略。通过11kW无速度传感器异步电机矢量控制系统进行实验,实验结果验证了所提出方法的有效性。     

永磁同步电机的分数阶新型复合积分滑模控制

为了改善负载的扰动性和系统参数变化对永磁同步电机性能的影响问题,提出了一种新型的非线性的复合积分滑模面,设计了基于分数阶的复合积分滑模控制系统,引入了终端吸引子这一概念,外环加入了扩张观测器用来对外界的扰动进行在线估测,设计了分数阶的复合积分滑模速度控制器。仿真结果表明,该控制器具有快速的收敛性和对负载扰动有较强的鲁棒性。     

电动汽车调速系统加速度变结构鲁棒控制

针对电动汽车调速系统负载转矩的未知时变特性,设计了一种扰动观测器对负载转矩扰动进行观测及补偿。在此基础上,设计了滑模变结构控制器对预定的速度及加速度曲线进行跟踪控制,并利用其对扰动不敏感特性来抑制各种干扰的影响,以提高系统的鲁棒性和控制性能。仿真试验表明,所设计的控制器具有较高的速度、加速度跟踪精度和较好的动态性能,且对负载变化、参数摄动等内外扰动的鲁棒性较好,满足电动汽车调速系统的控制要求。     

基于鲁棒非线性控制的无刷直流电机调速系统

设计了一种基于鲁棒非线性控制的无刷直流电机速度伺服系统。控制律中包含线性反馈、非线性反馈和扰动补偿三部分,分别实现快速响应、抑制超调和消除稳态误差的功能,采用一个降阶观测器对系统的不可量测状态和未知常值扰动进行估计。通过Matlab/Simulink进行仿真研究,结果表明所设计的控制系统可以对目标转速进行快速平稳和准确的跟踪,且对负载扰动和系统参数差异具有较好的性能鲁棒性。     

直流电机转速鲁棒控制器的研究

提出一种新的直流电机鲁棒速度控制方法 ,该方法通过构造速度误差的Lyapunov函数 ,导出了可变反馈增益。为得到等效的负载扰动 ,设计一个负载扰动观测器 ,并在此基础上设计出转速鲁棒控制器。计算机仿真结果证明这种方法的有效性     

基于无源性的两相混合式步进电机速度控制

本文将无源性控制应用于两相混合式步进电机的速度控制系统中,在哈密顿模型下建立了基于状态误差模型的无源性速度控制器,针对实际运行时负载扰动未知的问题,设计了负载扰动观测器。仿真和实验结果表明无源性控制对两相混合式步进电机的速度控制具有较好的鲁棒性,良好的动态和稳态性能。     

比例谐振算法和扰动观测器控制的单相逆变器

滤波器参数变化、直流侧电压波动和负载变化等被视为逆变器控制系统的扰动,这些扰动对逆变器的输出电压会产生影响,双闭环控制一般解决不了此类问题。针对上述不足,研究了一种比例谐振算法和扰动观测器的电压控制策略。首先,从理论上研究了扰动观测器抑制外部扰动的有效性和扰动观测器的实现方法;其次,整定了电流控制算法和电压控制算法的参数,设计了扰动观测器。仿真结果表明,所研究的控制策略能有效地抑制输入直流侧电压波动、负载波动和滤波参数变化等扰动,大幅提高了单相逆变器输出电压的质量。     

基于鲁棒调节器的无刷直流电机速度控制研究

本文提出了无刷直流电机的一种线性时变模型，分析了影响电机速度控制的负载扰动，在此基础上，设计了一种鲁棒速度控制器，对其设计方案进行了阐述，同时，针对速度不易检测的问题设计了全维转速观测器，最后，对速度控制系统进行了实验研究。     

具有电枢反应非线性不确定性的直流电机速度鲁棒跟踪控制研究

该文针对电枢反应引起的非线性不确定性及具有参数变化和负载扰动的直流电机速度跟踪控制问题，构造了一个适当的增广被控对象，将其转化为一标准设计问题，设计了速度控制系统的鲁棒状态反馈控制器，进而利用二自由度鲁棒跟踪设计方法设计了速度鲁棒跟踪控制器。仿真研究结果表明，该文所设计的速度鲁棒跟踪控制系统，不仅对于电机的非线性不确定性有较好的控制效果，而且可以有效地抑制电机负载扰动的影响。     

基于自抗扰控制的开关磁阻电机转速闭环性能

基于开关磁阻起动/发电助力控制系统的研究背景,根据该系统具有严重非线性,转速给定多变、负载扰动大、参数变化多的特点,利用自抗扰控制原理设计了开关磁阻电机转速闭环控制系统。采用Matlab仿真软件,建立了该系统的仿真模型,并进行了控制策略设计和参数估算。由仿真结果可知,该系统对外部负载扰动和内部模型参数的变化具有较强鲁棒性能,比传统的PID控制系统动静态性能更优。最后在开关磁阻起动/发电样机平台进行的样机试验表明,自抗扰控制可以实现样机的快速、无超调起动,负载扰动时转速变化小、恢复时间短、转速跟踪快。     

永磁同步电机调速系统二阶滑模控制器的设计

在表贴式永磁同步电机调速系统中,针对经典PI控制中超调大、鲁棒性差、易受负载扰动等问题,设计一种基于二阶滑模算法的控制器,采用积分型滑模面,通过李雅普诺夫函数证明了其在有限时间内收敛,将其应用于转速控制环节,具有对内部参数变化不敏感的优点;并针对负载扰动问题,设计一种负载转矩观测器,将负载转矩观测值补偿到电流中,减小了负载扰动对系统的影响。仿真和实验结果表明,该控制方法能改进永磁同步电机的调速性能,响应速度快且无超调,系统鲁棒性强。     

Adaptive Fuzzy Speed Control for Permanent Magnet Synchronous Motor Servo Systems

In this article, an adaptive fuzzy speed controller based on the back-stepping method is designed by considering the existence of parameter variations and load disturbances in the permanent magnet synchronous motor servo system. The adaptive fuzzy logic system is used to approximate the non-linear parts of the servo system on-line. An obvious advantage of this method is that servo system parameters, such as stator resistance, stator inductance, flux, inertia, and load torque, are not necessarily known during controller design. Moreover, the influence of parameter variations and load disturbances is effectively inhibited, and the speed tracking performance is improved. By adopting the Lyapunov method, it is proved that both the speed error and the current error converge exponentially. Simulations and experiments indicate that the designed controller performs with better adaptivity and robustness compared with the proportion integration (PI) controller, thus showing its advantages in practical applications.     

高性能永磁直线同步电机鲁棒速度伺服系统的研究

文章针对高性能永磁直线同步电机 ( PML SM)速度伺服系统的要求 ,首先提出了一种基于传统观测器导出的辨识方法 ,对负载阻力、动子质量 ,粘滞摩擦系数进行在线辨识 ,实时补偿上述 3个参数变化所造成的推力扰动。其次 ,设计了一个时滞补偿器 ,对逆变器电路电力传输滞后和转速测量滞后所造成的系统动态性能下降进行了补偿。最后 ,结合 IP速度控制器设计了一高性能永磁直线同步电机速度伺服系统。仿真实验表明 ,所设计系统具有很强的鲁棒伺服性能。     

基于神经网络的新型复合速度控制器研究

将神经网络直接逆动态控制和传统PID控制相结合构造了一种新型复合神经网络速度控制器。基于感应电机间接磁场定向矢量控制系统的仿真结果表明,在电机参数变化和负载扰动的情况下,该控制器的应用使感应电机间接磁场定向矢量控制系统具有更好的鲁棒性和抗扰性能。     

基于实时负载转矩反馈补偿的永磁同步电机变增益PI控制

为了减小负载转矩扰动对永磁同步电机转速的影响,对负载转矩扰动下永磁同步电机(PMSM)伺服系统数学模型的频域特性进行了研究,总结出负载转矩扰动和速度PI控制器参数之间的关系,提出了基于负载转矩反馈补偿的永磁同步电机变增益PI控制方案。变增益PI(VGPI)控制器根据转速信号中特定频率分量的变化,进行控制器增益的实时调节;同时采用FPGA器件设计并实现了基于Kalman滤波器的负载转矩观测器,能够对负载转矩扰动进行实时观测和补偿,提高了永磁同步电机伺服系统对负载转矩扰动的抑制能力。实验结果验证了控制策略的有效性。     

基于MATLAB／Simulink的双闭环SPWM变频调速系统仿真

设计了转速、电流双闭环的变频调速控制系统。利用MATLAB/Simulink仿真软件,搭建了三相异步电机转速、电流双闭环SPWM变频调速系统。通过调节各模块的设置参数,得到了理想的仿真波形,实现了该系统的仿真。通过将仿真结果与开环变频电路仿真结果相比较可以看出,闭环变频调速系统在调速能力和抵抗负载扰动等方面比开环系统有更好的动态特性,并且有较宽的调速范围。说明了双闭环调速SPWM变频调速系统良好的调速特性。     

基于铜耗最小原则的混合磁路电机哈密顿速度控制

针对电机传统控制策略依赖模型精确性、对参数变化敏感等问题,从能量的观点出发,利用哈密顿能量系统理论来设计混合磁路电机的速度控制器。根据铜耗最小原则下的最优电流控制原理确定了系统期望的平衡点;利用互联和阻尼配置的方法,设计了系统在负载转矩已知时的速度控制器;并利用负载转矩估计器在线观测负载转矩,由此设计了系统在负载转矩未知时的速度控制器;同时给出了平衡点的稳定性分析。仿真结果验证了该控制策略具有较好的控制效果,对系统参数变化具有较好的鲁棒性。     

直流拖动系统中转速起动超调与I—P控制器性能分析

文章对直流电机拖动系统中采用模拟式 I-P 控制器时系统的性能进行了分析,得出结论为:与通常的 PI 调节器控制策略相比,可提高系统的抗负载扰动性能,在参数配合适当的情况下,可改善系统的起动特性,减小退饱和超调。