基于dSPACE的电动汽车电机调速控制策略研究

为了解决电动汽车无刷直流轮毂电机控制中普遍存在的调速不精确、转速响应慢和自适应性较差等问题,通过分析轮毂电机调速系统特性,研究其对电动汽车整车性能的影响。依据无刷直流电机(BLDCM)简化数学模型,从速度调节角度分析讨论了控制策略,并以电机转速响应迅速且稳定为控制目标,搭建了基于d SPACE的BLDCM快速控制原型试验平台,深入讨论了转速模糊PI控制策略对整车性能的影响。试验结果表明,模糊PI闭环控制策略能有效改善电机的调速性能,提高无刷直流轮毂电机电动汽车行驶的稳定性。     

基于模糊PI控制的无刷直流电机调速系统

传统无刷直流电机调速系统中的PI调节器要求对控制器参数进行严格整定,但当系统参数变化时,PI控制器的参数不能随之调整。针对这个问题,提出一种可以自整定参数的模糊PI控制方法,详细讨论了无刷直流电机的模糊PI控制原理,并设计了以dsPIC30F4011为核心的无刷直流电动机模糊PI转速控制系统。实验结果表明,基于dsPIC30F4011的无刷直流电动机模糊PI控制系统能实现平滑连续调速。     

基于积分自整定模糊矢量控制系统研究

为提高采用PI转速调节器矢量控制调速系统的动静态性能,提出以积分自整定模糊控制作为矢量控制转速调节器,此调节器的比例系数不变,可根据转速偏差和偏差变化率来动态调节积分系数.在此基础上,建立了异步电机矢量控制模型.仿真结果表明:相对于采用PI转速调节器的矢量控制系统,积分自整定模糊矢量控制系统转速超调量小、调节时间短,可快速消除负载扰动引起转速偏差.     

基于模糊逻辑控制器的双级矩阵变换器闭环控制研究

为了提高双级矩阵变换器(TSMC)对电网电压突变以及负载扰动的鲁棒性,提出了一种基于模糊自整定比例积分(PI)控制的TSMC闭环控制的方法.该方法将输出线电压进行dq变换得到d-q坐标系下的直流量,利用模糊自整定PI控制器实现对输出给定电压d,q分量的跟踪控制.模糊自整定PI采用模糊规则对PI参数进行在线自调整,有效地缓解了常规PI调节系统快速性和平稳性的矛盾.仿真结果表明:该控制方案使TSMC系统获得了良好的稳态和动态性能.     

基于改进鲸鱼算法的PMSM双预测控制

针对传统永磁同步电机(PMSM)模型预测速度控制(MPSC)中权重因子不能有效整定的问题,提出一种基于改进鲸鱼优化算法(WOA)的权重因子自整定方法,避免了繁琐的参数调整过程。将电机转速误差的绝对值和控制量平方项加权积分作为优化目标,通过迭代寻优获得优化权重因子。并且由于电流环采用传统比例积分(PI)控制会使电流控制存在动态响应时间过长、抗负载能力较差等缺陷,因此在改进MPSC基础上再将带有反馈补偿环节的改进型无差拍预测控制(DPCC)应用到电流环,从而形成PMSM双预测控制。实验结果表明所提控制方案是有效的,能够实现对电机转速的精准控制和电机电流快速平稳跟踪,提高了系统鲁棒性。     

一种永磁同步电机双滑模无传感器控制方法

针对永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制系统的低速稳定运行和宽调速范围问题,提出了一种基于双滑模控制的PMSM无速度传感器控制方法。该方法利用滑模观测器来估计电机的转速及转子位置角,以提高系统的低速带载能力,通过增加低通滤波器和补偿转子角度来消除低速时的抖振问题;利用滑模转速调节器替代传统的比例积分(PI)转速调节器,拓展了电机的调速范围。仿真与实验结果表明,所提方法具有较强的鲁棒性,转速辨识精度高,且系统可在全速度范围内稳定运行。     

永磁同步电机的自抗扰控制调速策略

针对永磁同步电机调速系统的超调和快速性之间矛盾的问题,在分析永磁同步电机数学模型和自抗扰控制原理的基础上,提出了一种永磁同步电机线性自抗扰控制器的设计方法,并将其应用于矢量控制当中以改善永磁同步电机的运行性能。进而对此控制策略研究了影响永磁同步电机运行状态的因素,给出了永磁同步电机的数学模型,分析了自抗扰控制器的设计原理和参数整定方法,选择出适用于永磁同步电机的自抗扰控制器。最后将仿真结果与传统的PI控制进行对比。仿真与实验结果表明:采用自抗扰控制进行调速的系统比PI控制有着更好的运行性能,电机无超调启动;而且当系统负载转矩突然变化时电机也能快速的响应。     

基于模糊PI控制的BLDCM直接转矩控制

为有效解决传统模糊控制器用于无刷直流电机直接转矩控制存在的超调高、响应慢、脉动过大等缺陷,将模糊逻辑与PI控制相结合形成模糊自整定PI控制方案,使用遗传算法改善和优化模糊PI控制器的控制规则及其参数因子K_e,K_(ec),K_u P,K_(uI)。仿真结果表明,基于模糊PI控制的直接转矩控制对于高非线性的BLDCM取得较为满意控制效果,提高系统的动态响应和鲁棒性。     

用于矿井绞车的开关磁阻电机控制方法研究

介绍了开关磁阻电机驱动(Switched Reluctance Drive，简称SRD)的矿井矸石山绞车调速系统。并针对该调速系统的非线性，采用了新的参数模糊自整定PID调节算法，其目的在于通过模糊控制器对PI调节器参数进行在线调整。以适应参数模型变化较大的矸石山绞车调速系统。运行结果表明，新型调节器能改善绞车调速性能，提高运矸量。     

基于惯量辨识PI自整定永磁伺服电机控制

针对传统PID控制存在的缺陷以及永磁同步电机运行中惯量变化问题,提出了永磁伺服电机惯量辨识PI自整定控制方法。测定电机在匀加速过程中不同时刻转速值,通过转动惯量辨识算法得出转动惯量大小,分析转动惯量与速度环中的参数关系来自动整定控制参数。利用MATLAB工具建立系统仿真模型,并与传统PID控制进行了对比,结果表明:惯量辨识PI自整定控制方法实现了启动高速化、无超调及强抗干扰能力,具有很好的动静态性能,能广泛应用在高精度控制系统中,对解决惯量易变系统提供了一种控制依据。     

无刷直流电动机模糊神经网络PI控制方法

通过分析无刷直流电动机模糊PI控制的不足,在对传统模糊-PI混合控制策略进行改进的基础上,提出模糊神经网络PI控制策略。该策略是建立在用基本样条函数实现BLDCM模糊神经网络速度控制器新方法基础之上。通过调整模糊神经网络中唯一需要优化的权值系数,以达到模糊神经网络参数自动调整与寻优的目的,从而提高了系统的动态响应和鲁棒性。仿真结果表明,该方法响应快、无超调、鲁棒性强。     

基于区间二型模糊逻辑控制的BLDCM转速控制研究

针对无刷直流电机调速系统强耦合与非线性时变的特点,设计了一种无刷直流电机区间二型模糊逻辑控制器,通过动态调节控制器参数,实现无刷直流电机高精度速度控制,提升电机控制性能。基于MATLAB/Simulink环境搭建无刷直流电机调速系统仿真模型,并在恒速、加减速和突加负载三种工况下,比较区间二型模糊逻辑控制与传统PI控制的电机转速响应差异。仿真结果表明:相比于传统PI控制,基于区间二型模糊逻辑控制的电机响应速度快,控制精度高,抗干扰能力强,可以有效降低不确定性对系统的影响,具有较强的鲁棒性。     

基于DSP的无刷直流电机模糊控制系统研究

文章介绍一种数字信号处理器(DSP)控制的无刷直流电机控制系统.利用TMS320LF2407的运动控制接口形成单片DSP控制的电机系统.使用霍尔元件检测转子磁极位置,形成电子换相逻辑.由PI进行速度和电流控制,用模糊逻辑实现位置控制,文中讨论了模糊变量的域的选取和变域控制方法.最后给出了实验结果和结论.     

一种改善BLDCM调速性能的模糊矢量控制策略

针对永磁无刷直流电机(BLDCM)在方波控制时转矩脉动大、电流畸变程度大以及反电势不稳定造成转速波动的问题,本文在分析BLDCM控制方式的基础上,将这些问题的原因归结于控制时的电流换相以及反电势并非理想方波电势。基于此,针对电动汽车BLDCM提出一种基于模糊控制的无刷直流电机矢量控制调速策略,此策略使用模糊控制器对转速误差进行调节,进而增强系统的调速性能;使用矢量控制取代方波控制,进而克服转矩脉动、电流畸变以及反电势不稳定等问题。实验结果表明,本文提出的控制策略能较好地抑制转矩脉动,并使电流以及转速更加平滑稳定。     

无刷直流电机自适应模糊直接转矩控制研究

针对无刷直流电机（BLDCM）转矩脉动较大和传统PI速度环调节能力差的问题,提出了自适应模糊直接转矩控制的策略.集成了转矩直接控制和模糊控制自适应强的优点,可以有效抑制转矩脉动和加快转矩响应速度.同时将传统的PI速度调节器替换成模糊PID调节器,速度环根据转速偏差和转速偏差的变化率,模糊在线调节PID参数,使系统较好地实现速度参考自适应调节,由此获得更精确的转矩给定,提高系统抗负载扰动能力.通过进行MATLAB仿真实验,验证控制策略具有转矩脉动抑制作用,同时又提高了系统静动态性能,增强了系统鲁棒性.     

采用自校正模糊PI控制的超声波电机速度控制

针对超声波电机构成的速度伺服系统采用了一种新的控制方案－自校正模糊PI控制，该控制器由模糊控制环节，PI控制器，自校正环节构成。PI控制器的比例增益Kp和积分增益Kl由模糊控制规则确定，并且通过修正因子在自校正来优化模糊控制规则，实验结果表明该控制方案效果好，简单易行，通用性强。     

基于非均匀高斯函数的无刷直流电动机模糊控制

采用一种基于非均匀高斯型隶属函数的模糊PI控制算法来实现无刷直流电机闭环调速控制.根据转速误差E和误差变化率EC在控制过程中非均匀分布的特点,构建相应的非均匀高斯型隶属函数模糊控制器来实时调整PI控制器的两个参数KP,KI.并运用Matlab/Simulink结合Fuzzy工具箱实现了对BLDCM系统的仿真.仿真结果表明:基于非均匀高斯型隶属函数的模糊PI控制与普通模糊PI控制相比,具有更好的动态、稳态性能,更强的鲁棒性及更高的控制精度.     

基于二阶滑模自抗扰控制的道路融冰除雪系统水泵电机优化策略

针对道路主动融冰除雪喷淋系统的电机线性比例-积分（PI）控制策略控制效率低、精确性差的问题,提出了一种基于二阶滑模自抗扰控制（ADRC）技术的转速电流双闭环控制策略。建立了喷淋系统三相永磁同步电机(PMSM)的不确定性数学模型,根据电机转速动态模型设计了扰动观测器估测负载转矩和系统的不确定性并证明了其收敛性。同时,结合超螺旋滑模控制算法,设计了复合转速控制器调节电机转速。结果表明：所提的二阶滑模ADRC策略表现出较短的响应时间,且电机恢复至额定转速的调节时间比PI控制策略缩短60%,转速超调仅为PI控制策略的48%,鲁棒性更好,能够实现电机在扰动情况下的全速域运行,可提高喷淋系统的控制精度和速度。     

一种新型的无刷直流电机调速系统的模糊PI智能控制

在分析无刷直流电机(BLDCM)数学模型的基础上，建立了控制系统的仿真模型，提出了一种新型的模糊PI智能控制方法。在BLDCM双闭环调速系统中，电流控制仍采用PI控制器，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．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。     

异步电动机三闭环模糊PI矢量控制方法研究

针对异步电动机矢量控制因电动机参数和负载变化使其性能变差的问题,设计了转矩环、磁链环、转速环三闭环模糊PI矢量控制系统。以速度误差和速度误差变化率作为模糊控制器的输入,大偏差时采用模糊控制,小偏差时采用PI控制。仿真结果表明,相比于传统的矢量控制系统,三闭环模糊PI矢量控制系统具有良好的动、静态性能以及较强的鲁棒性。