基于二阶滑模的永磁同步电机SVMDTC

针对永磁同步电机空间矢量直接转矩控制中存在的磁链脉动大、转速超调大和转速动态响应速度慢等问题,提出基于Super-twisting二阶滑模控制理论将转速环、磁链环和转矩上的控制器全部换成Supertwisting滑模控制器。对所提出的控制理论利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真验证。仿真结果表明所提出的控制理论能够成功抑制转速超调,实现提高转速、磁链和转矩的动态响应速度、抑制转矩和磁链脉动。     

基于模糊PID算法的双闭环电机伺服系统设计

完成了电动车电控驱动系统的设计,提出了一种基于永磁无刷直流电动机模糊PID参数自调节的转速控制策略,采用了基于转速调节环和电流调节环的双闭环控制.利用MATLAB/Simulink对车辆电驱动系统的控制策略和控制方案进行深入分析,仿真结果表明,所提出的控制策略和采用的控制方案具控制精度高、响应速度快等特性,明显提高了电驱动系统的动态响应性能.     

一种永磁无刷直流电机自抗扰-锁相环双模控制方法

针对大型卫星和未来空间站用控制力矩陀螺的高速转子控制系统动态响应慢的问题,提出了一种自抗扰-锁相环双模控制方法。通过电流转速双环自抗扰控制器和自抗扰锁相环控制器两种模式之间的切换来实现无刷直流电机转子转速的快响应、低超调和高精度控制。在期望转速点上通过电流环自抗扰转速锁相环模式实现转子转速高精度控制,在期望转速点外通过双环自抗扰控制器实现到期望转速点的快速跟踪。仿真和实验验证了上述方法的正确性和有效性。     

基于非奇异快速终端滑模的永磁同步电机转速和电流控制

针对永磁同步电机在矢量控制中存在转速和电流频繁超调、稳态精度低、鲁棒性弱等问题,运用非奇异快速终端滑模控制器替代传统PI控制下的转速环控制器和电流环控制器,并采用李雅普诺夫函数证明了3个控制器的稳定性。借助MATLAB/Simulink仿真软件分析了采用非奇异快速终端滑模控制器和PI控制器的转速、电流响应波形。仿真结果表明:采用非奇异快速终端滑模控制器有更小的超调量、更高的稳态精度和更强的鲁棒性。     

无刷直流电机模糊PI自适应控制系统仿真研究

无刷直流电机具有强耦合、非线性特点,针对传统PI算法在实际控制过程中存在响应速度慢、动态性能差等问题,设计无刷直流电动机模糊自适应PI控制系统,采用转速电流双闭环控制,转速环采用模糊PI自适应控制器,电流环采用滞环控制器。在Matlab/Simulink环境下,将独立功能模块和S函数相结合,搭建各功能子模块,建立BLDCM调速系统的仿真模型。仿真试验结果表明,模糊PI自适应控制系统具有比传统PI响应速度快,控制精度高,运行稳定等优点。     

基于扩张状态观测器的永磁同步电机二自由度PI控制

针对永磁同步电机(PMSM)系统速度环采用传统的PI控制时,无法兼顾转速超调量与响应快速性要求的问题,提出采用二自由度(2-DOF)PI控制策略设计速度环控制器。同时,为减小负载转矩、电机参数变化等扰动因素的影响,将其作为总扰动,利用扩张状态观测器(ESO)进行观测,并基于观测值进行前馈补偿。仿真结果表明,采用所设计的2-DOF PI控制,可以有效减小转速的超调量,提高转速的跟随性能和系统的抗扰动性能。采用基于ESO的2-DOF PI控制,进一步提高了系统的抗负载扰动性能,同时可以实现转速的快速响应和无超调控制。所提控制策略的正确性和有效性得到了验证。     

直接面向驱动电路的PMSM多滑模面变结构控制

针对永磁同步电机(PMSM),传统的控制方法是在电流环和转速环采用PI调节器。由于控制方法简单,得到了广泛应用。然而,当电机内部参数发生变化或存在外部扰动时,其控制性能差。为此,提出一种直接面向驱动电路的永磁同步电机多滑模面变结构控制方法。通过电流和转速的滑模面,得到驱动电路的输入输出关系,它是关于滑模面和母线电压的非连续控制。相比双环(电流环和转速环)控制,本文所设计的控制器更简单。经过仿真分析,表明该控制器使得系统在启动阶段无超调。除此之外,还使得系统的响应更快,鲁棒性更强,动态特性更好。     

基于新型趋近律的PMSM超扭曲滑模直接转矩控制

针对传统永磁同步电机的直接转矩控制(PMSM-DTC)系统中转矩脉动过大、转速响应慢等问题,采用空间矢量脉冲调制技术(SVPWM),研究了一种基于新型趋近律的超扭曲(Super-Twisting)滑模控制方法。该方法将转矩和磁链作为被控对象,通过引入饱和函数sat(s)代替传统的滞环比较器的方式,提高了系统的转速响应和转矩抗干扰能力。仿真结果表明,改进后的PMSM-DTC系统的转速响应减小了0. 06 s,转矩脉动减小了50%,系统对负载扰动和参数变化等不确定性有较好的鲁棒性。     

基于前馈补偿的钻机系统永磁电机预测控制

将永磁同步电机(PMSM)作为石油钻机系统的驱动设备时,针对快速响应和强鲁棒性的控制要求以及复杂工况下的外部扰动问题,提出了基于前馈补偿的石油钻机系统PMSM预测控制策略。在该方法中,对电机转速环采用以电机数学模型为基础的预测控制,以实现PMSM的快速响应和提高鲁棒性,并引入扩展状态观测器进行扰动前馈补偿。仿真结果表明:与电机转速PI控制和动态矩阵控制相比,该控制策略响应速度更快,超调量小,在负载干扰下转速波动小且能更快地恢复至稳定值。     

基于Matlab无刷电动机模型参考自适应控制的研究与实现

本文在分析无刷电动机数学模型的基础上,建立了控制系统的仿真模型,提出了直流无刷电机调速系统模型参考自适应控制的新方法.在双闭环调速系统中,电流环采用电流滞环控制,转速环采用间接参考模型自适应控制,控制器参数估算采用最小二乘算法.仿真结果表明:这种新型的间接模型参考自适应控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好,较传统PI控制具有更好的动、静态特性.     

转速环自抗扰BLDCM 直接转矩控制研究

针对现有无刷直流电机直接转矩控制方案中转速环采用 PI控制难以获取满意控制效果的问题,提出转速环自抗扰无刷直流电机直接转矩控制方案:转速环采用 ADRC控制,转矩环采用滞环控制.自抗扰控制器不依赖于电机模型能自动检测并补偿对象的内外扰动,因此采用转速环 ADRC控制能提高系统的动静态性能且使系统具有较强的适应性和鲁棒性.仿真结果验证了该方案的可行性及优越性。     

基于Matlab无刷电动机模型参考自适应控制的研究与实现

本文在分析无刷电动机数学模型的基础上，建立了控制系统的仿真模型，提出了直流无刷电机调速系统模型参考自适应控制的新方法。在双闭环调速系统中，电流环采用电流滞环控制，转速环采用间接参考模型自适应控制，控制器参数估算采用最小二乘算法。仿真结果表明：这种新型的间接模型参考自适应控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好，较传统PI控制具有更好的动、静态特性。     

转速环自抗扰BLDCM直接转矩控制研究

针对现有无刷直流电机直接转矩控制方案中转速环采用PI控制难以获取满意控制效果的问题,提出转速环自抗扰无刷直流电机直接转矩控制方案:转速环采用ADRC控制,转矩环采用滞环控制。自抗扰控制器不依赖于电机模型能自动检测并补偿对象的内外扰动,因此采用转速环ADRC控制能提高系统的动静态性能且使系统具有较强的适应性和鲁棒性。仿真结果验证了该方案的可行性及优越性。     

基于模型预测的PMSM速度环PI自整定控制

与传统的矢量控制相比,有限集模型预测控制（FCS-MPC）通过算法直接得到驱动信号,省略了脉宽调制环节,且响应性能也比较优越。利用改进型FCS-MPC算法,构建只含有转速环的控制系统传递函数,针对负载变化和参数扰动的工况,分别利用传递函数的频率特性分析法和典型系统整定法设计基于速度环的PI自整定方案。经过仿真对比验证,发现在该控制方法下因负载转矩和参数变化引起转速变化的波动更小且恢复时间更短,证明了该方法的可行性和有效性。     

永磁同步电动机调速系统的模糊PI智能控制新方法

在分析永磁同步电动机 (PMSM )数学模型的基础上 ,利用Matlab软件建立了控制系统的仿真模型 ,提出了一种新型的模糊PI控制方法。在PMSM双闭环调速系统中 ,电流控制采用滞环电流调节器 ,而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的方法来实现。仿真结果表明 ,这种新型的模糊PI智能控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好 ,较传统PI控制具有更好的动、静态特性     

无刷直流电机抗饱和变结构PI控制研究

无刷直流电机(BLDCM)电流滞环控制系统中转速调节器因存在电流限幅环节会产生积分饱和现象,从而导致了控制系统的超调量增大,动、稳态性能变差等一系列问题。为此,对BLDCM电流滞环控制系统的积分windup现象进行了分析,并将抗饱和变结构PI控制算法应用到BLDCM电流滞环控制系统的转速调节器中。为验证采用控制方法的有效性,在MATLAB/Simulink仿真平台下搭建了控制系统仿真模型,仿真结果表明:相对于传统的PI控制算法,抗饱和变结构PI控制算法能够使系统的积分饱和现象得到抑制,速度响应的超调量更少,到达稳态时间更短,同时还提高了系统对负载扰动的鲁棒性。     

基于多目标克隆选择算法的自适应模糊控制器设计

针对无刷直流电机自适应模糊控制器的优化问题,提出了一种利用基于Pareto最优的多目标克隆选择算法来优化控制系统中的模糊控制规则库的方法。首先确定模糊隶属度函数,然后以电机转速的超调量、上升时间和过渡时间作为优化的目标函数,利用多目标克隆选择算法优化专家经验规则库,使各项指标达到最优。无刷直流电机速度控制系统采用电流环和转速环双闭环控制系统,其中转速环采用多目标克隆选择算法优化的自适应模糊控制器进行控制,而电流环则采用传统的PI控制方法。仿真实验结果表明所设计的无刷直流电机自适应模糊控制系统,响应快、无超调,并且具有较强的自适应性和鲁棒性。     

基于级联一阶自抗扰控制器的机载雷达伺服系统的设计

传统雷达位置伺服系统的控制仍以PID控制为主,PID控制虽然结构简单,但进行位置跟随时,存在两点不足:(1)动态响应不理想;(2)位置跟踪性能差,无法满足高性能要求。由于位置环和转速环均可表示为一阶系统数学模型,因此可以提出一种通用一阶ADRC,分别应用于位置环和转速环中,由两个一阶ADRC级联的方式取代传统的PID,不仅能够对转速实现精确控制,还能使设计简化,调试方便。并且,统一的控制器结构还具有较强的通用性。通过基于某型机载雷达伺服系统的仿真和试验,验证了所提方法具有较好的动态特性和较强的跟踪性能,能够满足雷达伺服系统的性能要求和工程化应用的可行性要求。     

开绕组永磁同步电机系统有限集模型预测控制研究

提出了一种用于开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)的快速模型预测控制方法,与传统模型预测电流控制(MPCC)相比,在不影响性能的情况下减少了预测的次数和时间.为了提高OW-PMSM的转速响应和抗负载扰动性,提出了单环模型预测控制(MPC),将速度环MPC和电流环MPC组合一起同时进行模型预测控制.仿真结果表明所提出方法能够有效降低算法复杂度和改善系统控制性能.     

对转永磁同步电机无差拍预测控制

在建立对转永磁同步电机(Anti-rotary permanent synchronous motor,Anti-rotary PMSM)在d-q坐标系下数学模型的基础上,针对负载突变,两侧转子转速収生变化,由于PI调节速度较慢,两侧转子易収生失步,导致系统不可控的现象,提出电流环采用无差拍预测控制,速度环采用PI调节器的双闭环控制策略。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果表明,该控制方法在稳定运行和突加负载的情况下,具有转速变化小,稳定性好的优点,无差拍预测控制比传统的PI调节器动态响应快,可以有效解决对转电机的失步问题。