基于变参数PI和模糊控制的直接转矩控制

针对传统永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统中存在定子磁链和电磁转矩脉动的缺点,提出一种基于变参数PI和模糊控制的直接转矩控制方法,将传统直接转矩控制系统中PI速度调节器和滞环比较器分别用变参数PI速度控制器和模糊控制器代替.介绍了变参数PI和模糊控制的原理和设计方法,最后构建了改进后系统控制框图,并进行了实验验证...     

基于遗传算法的模糊自适应控制在DTC的应用

系统中采用了两个模糊控制器,其一是用模糊控制器取代了常规直接转矩控制系统的磁链和转矩控制器;其二是根据异步电动机的运行特点提出了一种基于遗传算法的模糊自适应PI控制器作为直接转矩控制系统的速度调节器.在这种模糊自适应PI控制器的设计中,用自适应模糊控制器推断出PI控制器的参数,用遗传算法和参数调整算法对模糊控制器的量化因子和比例因子分别进行离线粗调和在线优化细调,解决了常规模糊控制器在电机直接转矩控制过程中特别是起动过程因参数不变带来的超调量大、响应慢、不稳定性等问题.仿真试验结果验证了所研究设计的控制器的有效性,系统在动态响应、抗干扰能力、增强鲁棒性等方面均获得了满意的效果.     

基于模糊自适应整定PI感应电动机直接转矩控制的研究

针对采用常规PID控制的感应电动机直接转矩控制的不足,为了进一步提高直接转矩控制系统的性能,设计了一种模糊自适应整定PI速度调节器,根据速度偏差与偏差的变化率来实时调整参数。在SIMULINK/PLECS环境下进行了仿真,并与常规的PI速度调节器进行了对比。仿真结果表明,采用模糊PI速度调节器可以提高系统的响应速度和抗干扰能力,验证了该控制方案的正确性和有效性。     

永磁同步电动机双模糊直接转矩控制的研究

针对传统的直接转矩控制使用滞环比较器来控制定子磁链和转矩,存在滞环宽度调节有限、低速时转矩脉动大和逆变器开关频率不固定,速度PI调节器的比例积分参数恒定,其速度控制精度不高等缺点,设计了基于模糊直接转矩控制器和模糊速度PI控制器的双模糊直接转矩控制系统.利用模糊控制器分别来代替磁链、转矩滞环比较器和速度PI调节器,有效地减小了磁链和转矩控制容差,并利用磁链角对称特性进行映射,减少了模糊控制规则数,提高了实时性和速度控制精度.仿真结果表明:该方法明显优于常规的直接转矩控制,减少了转矩脉动,提高了系统的控制性能.     

多轴伺服控制器的片上系统设计

针对数字伺服控制算法及片上系统集成技术的问题,依据矢量控制和伺服系统设计理论,建立了磁场定向矢量控制器、速度控制器和位置控制器等高性能IP核模型,开发了坐标变换、速度测量、SVPWM、反时限保护、PID调节器、电子齿轮、前馈控制及滤波器等关键算法模块,详细规划了各模块的调度时序。在此基础上,进一步集成了RISC微处理器模块,并采用时分复用设计方法,在FPGA工艺平台中最终实现了多轴伺服控制器片上系统。实验结果表明,该芯片能够接收脉冲命令、模拟命令或数字命令,既可以工作在位置控制模式,也可以配置为速度伺服或力矩驱动模式,每个轴的运行是相对独立的,并且控制参数在线可编程。     

伺服驱动器转速控制技术

为提高伺服驱动器速度环的响应速度和抗干扰性,提出一种带有转速观测器的速度环设计方法。通过建模分析把速度闭环分为前向控制和反馈控制,设计出带有Bang-Bang控制的前向抗积分饱和PI速度调节器,在满足状态方程能控能观性基础上,提出基于转速观测器方法设计的速度反馈控制器。实验结果表明该方法不但解决了伺服器速度环PI调节器易饱和问题,也减小了M/T测速法低速误差大对控制精度的影响,使伺服器速度环具有良好的动态响应和抗干扰性。     

三相电压源型PWM整流器优化控制策略

针对三相电压源型PWM整流器输出电压变化缓慢的特点,提出采用电压电流双闭环控制器,电压外环采用常规PI调节器,电流内环采用电流误差及其变化率作为神经元的输入,实时调整电流PI调节器参数,并采用SVPWM控制方案来提高电流跟踪速度,减小电网输入电流谐波.该控制方案较好地解决了整流器在带逆变器电动机负载时,由于负载工作状态...     

基于参数辨识的永磁伺服系统转速自适应控制

针对伺服电机驱动中转速控制器性能因伺服系统参数变化而下降的问题,提出一种基于参数辨识的转速自适应控制方法。对于转动惯量的变化,在连续域建立模型参考自适应系统(MRAS),通过Popov超稳定性理论设计一种比例+积分(PI)型自适应律,提高了惯量辨识的收敛速度和稳态精度。对于负载转矩,提出一种基于中间变量设计的扰动观测器。将辨识值反馈至速度控制器中,实现控制器参数在线自整定。试验结果表明,所提转速自适应控制方法能准确辨识出转动惯量和负载转矩从而进行控制器参数调整,该方法对参数变化具有良好的鲁棒性。     

电动汽车异步电机变频驱动系统的自抗扰控制

电动汽车异步电机电驱动系统通常采用效率优化策略以节约电能,但效率优化异步电机变频驱动系统存在磁链、负载变化以及电机参数时变等多种不确定因素,对闭环系统的控制器设计提出了较高的要求.为提高电驱动系统的运行性能,设计了效率优化异步电机变频驱动系统的自抗扰控制器,根据在不同负载时电机磁链变化大的特点,给出了自抗扰控制器的参数整定方案.实验结果表明,采用自抗扰控制器的效率优化异步电机变频驱动系统与传统的采用PI调节器的效率优化异步电机变频驱动系统相比,具有更好的抗干扰性能和快速的转速跟踪性能.     

基于模糊PI自适应速度调节器的直接转矩控制系统

为了更好地解决直接转矩控制系统中的变参数非线性问题，提出了一种适用于异步电动机直接转矩控制的模糊参数PI自适应速度调节器的设计方法，其模糊规则的生成是通过分析经典PI调节器的阶跃响应并进行优化而获得，以此来对速度环PI调节器进行模糊控制，仿真的结果说明了此种设计方法的有效性。     

伺服增益对电气刚度的影响分析

伺服增益是影响伺服控制系统动态性能的主要因素之一.以永磁同步电动机(PMSM)伺服系统的速度控制作为研究对象,基于伺服系统电气刚度的研究,针对不同频率的外界扰动,调整PI速度控制器增益或者系统总转动惯量,从而能够快速、准确地提高伺服系统的电气刚度,并提出了对交流伺服控制器参数进行整定的一种思路,且通过控制器的控制模型试验得以验证,得出实用的结论.     

基于模糊PI控制的永磁同步电机转速脉动抑制

高精度宽调速范围伺服系统研究的内容之一是转速脉动抑制问题.在给出了含有脉动量的转矩模型基础上,针对该脉动量的不确定性,提出了在系统速度环上利用参数自整定PI模糊控制器实现减小转速脉动的方法,经与常规PI控制器仿真比较,该控制器性能良好,并使系统具有较强的鲁棒性.     

改进遗传算法在PMSM矢量控制系统优化设计中的应用

在永磁同步电机（PMSM）的矢量控制策略中,PI控制器参数的优劣直接影响到系统的性能。若采用普通遗传算法整定PI控制器参数,常会存在早熟收敛及收敛速度慢的现象。现介绍一种改进遗传算法,该算法在普通遗传算法的基础上,改进了交叉概率及变异概率,通过仿真实验,验证了改进遗传算法能有效解决PI控制器参数寻优过程中全局收敛性与收敛速度之间的矛盾。     

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。     

永磁同步电动机智能控制系统

针对永磁交流伺服系统的速度控制,提出了一种智能P I速度控制器。该控制器结合单神经元和专家系统知识设计而成,能根据系统运行状态动态地改变调节器结构和参数,较好地解决了系统快速性与平稳性的矛盾。实验结果表明:采用智能P I控制器的交流伺服系统,动态性能得到改善。     

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.     

异步电机调速系统的新型模糊控制方法

电气传动系统的智能控制是目前一个研究热点.本文分析了异步电机调速系统中采用PI控制方法的不足,提出了一种新型的模糊PI复合控制方法.在异步电机双闭环调速系统中,电流控制采用滞环电流调节器,转速控制采用模糊PI复合控制,仿真结果表明:这种新型的模糊PI复合控制方法响应快、无超调、鲁棒性强,较传统PI控制具有更好的动、静态特性.     

基于最优开环截止频率学习的永磁伺服系统PI控制器参数整定方法

提出一种基于最优开环截止频率学习的永磁伺服系统PI控制器参数整定方法。针对永磁同步电机转速/电流级联的双PI控制系统,基于同步旋转坐标系下电机频域数学模型,推导出电流环和速度环PI控制器参数的解析表达式。根据期望的系统要求,从时域分析入手,对电流环和速度环分别构建性能评价函数,通过迭代给定激励信号下的最小评价函数值,学习性能最优的开环截止频率,从而实现电流环和速度环PI控制器参数整定。对拖伺服平台上的实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

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。     

基于鲁棒反演滑模控制的PMSM伺服系统控制研究

为了解决永磁同步电机伺服系统PI控制对转矩干扰、参数扰动和大幅位置波动鲁棒性差等问题,将反演控制和滑模控制相结合设计了鲁棒反演滑模位置伺服控制器,通过构建虚拟控制项,利用李雅普诺夫稳定性原理推导了控制律,并进行了稳定性分析。为避免抖动现象造成高精度伺服系统无法运行,采用连续饱和函数取代继电特性的符号函数。通过与PI控制器的伺服系统仿真对比,鲁棒反演滑模控制器对不确定性、转矩干扰和自身运行导致参数摄动具有较强的鲁棒性,且响应速度快,大大削弱了抖动现象。