一种应用数字实时控制的直流无刷电机系统的设计

介绍了一种基于DSP（数字信号处理器）＋FPGA（现场可编程门阵列）的直流无刷电机控制系统。阐述了通过FPGA对PWM波进行组合逻辑变换的设计方法。详细介绍了采用单神经元自适应PSD控制器对电流环进行调节的方法，使电机能稳定工作在变负载条件下。试验结果表明，系统的硬件和软件设计合理，具有良好的的调速性能。     

电动车用定子双馈电双凸极电机驱动系统的单神经元PID控制

由于其双凸极结构,电动车用定子双馈电双凸极（SDFDS）电机驱动系统具有较强的非线性,常规PID控制器参数固定不易调节,难以得到较好的控制特性。由于单神经元具有自学习和自适应能力,且结构简单易于计算,因此该文设计了单神经元自适应PID控制器作为SDFDS电机的速度控制器,并在以数字信号处理器（DSP）TMS320F2812为核心的平台上进行了实验。实验结果表明,单神经元自适应PID控制器具有比常规PID控制器更好的动态和稳态性能,满足电动车对驱动电机的要求。     

基于RBF神经网络的开关磁阻电机单神经元PID控制

论文提出了一种基于径向基函数（radial basis function）神经网络在线辨识的开关磁阻电机（SRM）单神经元PID自适应控制新方法。该方法针对开关磁阻电机的非线性，利用具有自学习和自适应能力的单神经元来构成开关磁阻电机的单神经元自适应控制器，不但结构简单，而且能适应环境变化，具有较强的鲁棒性。并构造了一个RBF网络对系统进行在线辨识。建立其在线参考模型．由单神经元控制器完成控制器参数的自学习，从而实现控制器参数的在线调整，能取得更好的控制效果。样机的实验结果表明，文中所提出的基于RBF神经网络辨识的开关磁阻电机单神经元自适应PID控制方法，通过在线辨识建立了过程模型并为神经元控制器提供了梯度信息，达到了在线辨识在线控制的目的，控制精度高，动态特性好。     

惯性负载下无刷直流电动机位置伺服控制方法的研究

文章提出了一种在惯性负载条件下，无刷直流电动机位置伺服系统的控制方法。在以单神经元自适应PI控制器做速度环控制器的基础上，比较了以传统的PI控制器和单神经元自适应PI控制器分别作为位置控制器时的仿真结果，提出了将传统的PI控制器与单神经元自适应PI控制器相结合的新型位置控制方法。     

基于矢量控制的异步电机自抗扰控制

针对异步电机矢量控制系统在负载变化和电机参数变化时转速易受较大影响的问题,研究了采用自抗扰控制器(ADRC)对负载扰动和电机参数变化进行估计和补偿的方法。根据自抗扰控制器的数学特征和异步电机的数学模型,采用扩张状态观测器(ESO)对电机模型的参数摄动和变量耦合项进行观测并补偿,确定了矢量控制系统中自抗扰转速环控制器、自抗扰磁链环控制器、自抗扰d轴电流环控制器和自抗扰q轴电流环控制器的形式。仿真和实验结果表明,与传统的比例积分控制器(PI)相比,ADRC控制器对系统负载扰动和电机参数变化具有较好的鲁棒性和动态性能。     

基于单神经元自适应PID控制的高压断路器永磁直线伺服电机操动机构的研究

高压断路器永磁直线伺服电机操动机构采用直线电机驱动断路器操作杆,带动机构运动,实现分合闸操作,具有良好的快速响应能力及控制性能.该伺服系统采用数字式双闭环控制,内环为电流环,采用PI控制,外环为速度环,采用单神经元自适应PID控制,通过建立直线伺服电机操动机构控制系统仿真模型,详细分析了单神经元自适应PID控制算法以及数学模型,并建立了以输出误差二次方为性能指标的单神经元自适应PID控制器模型.并分别用传统PID与单神经元PID控制算法,对高压断路器触头运动特性控制过程进行了仿真.结果表明,单神经元自适应PID控制器能够较好的实现触头速度的跟踪控制,使其按理想运动特性曲线运动,实现最优操作,该算法是一种较理想、有效的控制方法.     

基于准PR控制的逆变器优化控制

逆变器并网控制过程中往往利用比例积分（PI）控制器追踪信号,然而在正弦电流信号的追踪过程中往往由于冲击性负载的作用,给系统带来稳定性误差和系统扰动等问题,本文提出了一种基于比例谐振（PR）控制技术的准比例谐振（PR）逆变器优化控制策略。首先对PR控制器的原理进行了介绍,通过对PR控制器的改进构成了准PR控制器,重点分析了准PR控制器控制参数对系统性能的影响,从而确定系统最优时控制器的参数,并在准PR控制的基础上添加谐波补偿环,有效消除特定次数谐波。利用MATLAB/Simulink进行仿真实验,对PI控制器与准PR控制器的实验结果进行对比分析,验证了改进的准PR控制能够在逆变器并网系统中实现无静差追踪和稳态误差消除,保证了系统的动态稳定性。     

一种模糊电流预测控制算法在永磁同步电机矢量控制上的应用

针对传统的永磁同步电机矢量控制算法中,采用常规PID控制器的速度环、电流环的双闭环控制方式会造成控制系统的动态性能不足,稳态效果不佳等问题。根据永磁同步电机的电流状态方程推导出电流预测控制模型代替电流环PID控制器。同时设计一种模糊PI控制器代替速度环PID控制器。实验结果表明,采用该算法的永磁同步电机调速系统具有更好的动静态性能,响应速度更快,抗干扰能力更强。     

基于二自由度PI控制的PMSM的参数整定研究

针对传统单自由度PI控制系统难以兼顾抗扰特性和跟踪特性的缺陷,设计了一种基于误差判断的二自由度控制器并给出了参数整定方法.首先,通过简化电流环的数学模型得到转速环的控制目标;然后,采用多主导极点配置法和时域响应性能指标分别设计出二自由度控制器的PI参数;最后,在Simulink平台上搭建了仿真模型并采用基于模型设计(M...     

预测控制在异步电动机直接转矩控制系统中的应用研究

本文提出一种模型算法控制（MAC）作为异步电动机直接转矩控制系统的转速环控制器，该方法设计简单、易于实现，进一步有效地降低了该系统对定子电阻参数的依赖，系统具有良好的动、静态特性。     

主蒸汽压力的无模型自适应预测控制

针对火电机组主蒸汽压力被控对象的大惯性、大迟延等特点,采用伪梯度向量的概念,对被控对象进行动态化处理,得到预测模型.提出了1种新型的无模型自适应预测控制(MFAPC)算法,将MFAPC算法用于主蒸汽压力串级控制系统的主调节器中,副调节器采用常规PI控制器.仿真结果表明,MFAPC-PI串级控制系统较常规PID-PI串级控制系统响应速度快、抗干扰性能强,对系统参数时变具有较好的鲁棒性.     

基于模糊遗传算法的无刷直流电机自适应控制

无刷直流电机(BLDCM)是一种多变量和非线性的控制系统，模糊控制器在其控制中得到广泛应用。针对模糊控制器设计和参数在线调节方面的不足，文中提出了一种使用遗传算法优化的模糊控制器，并用于无刷直流电机的控制中。系统使用电流和转速双闭环控制。速度环采用模糊控制器进行控制，控制规则通过遗传算法进行离线优化，并在数字信号处理器(DSP)中实现控制参数的在线调节。系统较好的实现了给定速度参考模型的自适应跟踪，具有控制灵活、适应性强等优点，同时又具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。     

一种新颖的三相四桥臂逆变器解耦控制的建模与仿真

三相四桥臂逆变器是针对三相不平衡或非线性负载的供电提出来的。该文提出了1种采用内环空间矢量电流调节器和外环同步坐标比例积分控制器相级联的三相四桥臂逆变器的控制方案，实现了对三相四桥臂逆变器的解耦控制。建立了三相四桥臂逆变器在αβγ空间的电路模型，分析了其在αβγ空间的三维电压矢量分布并由此提出了1种采用2个三电平滞环比较器和1个两电平滞环比较器相结合的内环电流调节方案。外环采用了同步坐标电压控制器，使用1个简单的比例调节器就可实现输出电压跟踪的零稳态误差，保证了良好的稳态性能。建立了整个系统在dqo坐标系下的控制模型，实现了对d,q,o3个分量的独立解耦控制。仿真结果验证了该控制方案的正确性与可行性。     

DC/DC升压变换器串级控制

为改善DC／DC升压变换器的控制性能，设计了一种串级结构的控制器。控制器的外环采用PI控制算法，以电容电压为被控量，内环则采用积分增益可调的PI控制算法，以电感电流为被控量。该种结构的控制器不但有效解决了系统非最小相位特性给控制器设计带来的难题，而且可使被控系统获得良好的动态特性，并对系统参数变化有着很强的鲁棒性。对DC／DC升压变换器的仿真结果表明，该控制方案是可行的。     

HVDC系统中换流器的一般非线性控制

对换流器整流侧定 α角、逆变侧定直流电流控制问题 ,基于高压直流输电系统的三阶非仿射非线性控制模型 ,根据逆系统方法 ,设计了由非线性反馈线性化和满足一定极点配置要求的组合换流控制器 ,并分析了闭环系统的稳定性。仿真结果初步表明了文中所提方法的有效性。     

串级系统智能模糊比例微积分控制器设计

在串级控制系统的基础上，主调节器采用智能模糊比例微积分（PID）控制算法，副调节器采用常规PID算法，将数字PID控制与模糊控制结合起来构成智能模糊控制器可对PID的参数进行在线调节，仿真试验表明，该控制器可有效提高系统控制品质，具有很好的抗干扰能力。     

基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统

自抗扰控制器(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型优点的基础上，通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器，性能优良并且算法简单。无刷直流电机作为一个非线性系统，采用经典PID控制难以得到满意的控制效果。为了提高控制系统的动态性能和鲁棒性，文中给出了无刷直流电机的自抗扰控制方案。该控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿，控制器的设计也不需要建立电机的精确数学模型。自抗扰控制器利用其内部的扩张状态观测器可以估计出系统的内外扰动，据此将电机等效为由两个非线性系统构成的串联对象，然后设计两个一阶自抗扰控制器实现对电机的内外环控制，内环控制电流，外环控制转速。实验结果表明，自抗扰控制器对电机模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的适应性和鲁棒性，控制系统具有优良的动态性能。     

串级系统智能模糊PID控制器设计

在串级控制系统的基础上 ,主调节器采用智能模糊 PID控制算法 ,副调节器采用常规 PID算法。将数字 PID控制与模糊控制结合起来构成智能模糊控制器可对 PID的参数进行在线调节。仿真试验表明 ,该控制器可有效的提高系统控制品质     

基于遗传算法的超导磁储能装置H2/H∞鲁棒控制器设计

提出了应用GA（遗传算法）设计H2／H∞鲁棒控制器的一般方法，使得在满足闭环系统的H∞范数小于指定的工程要求的条件下误差信号的H2范数最小，该问题可归结为一个带约束条件的极小值优化问题，并通过一种改进的遗传算法加以解决，该设计方法能对具有任意控制器结构的控制系统进行参数优化，与传统的鲁棒控制器设计方法相比，所提出的方法不仅可以提高控制器的鲁棒性，还具有易于进行参数优化的优点，将所提出的方法应用于超导磁储能装置（SMES）PI型鲁棒控制器的设计，时域仿真结果表明所设计的控制器具有很好的鲁棒性，在不同的运用工况下均能有效阻尼电力系统的振荡，此外，控制器还具有结构简单，易于工程实现的优点。     

基于双环控制思路的有源电力滤波器H_∞控制

应用平均化建模的方法,建立了考虑外界干扰的有源电力滤波器(APF)系统的平均化模型.根据直流侧电容电压响应速度远远慢于输出电流响应速度(两者的响应在时间轴上分离),将控制器设计为电流环与电压环2个部分.电压环控制采用PI控制方法设计,而在电流环设计时将APF非线性系统进行简化,进而设计H_∞控制器.最后利用极点配置对闭环系统的收敛速度进行定性配置.该控制器的设计考虑了系统参数摄动及外界干扰的不确定性,使控制器具有较强的鲁棒性;设计时从系统的状态平均化模型出发,物理意义清晰,设计思路合理,针对一般H_∞控制器设计需求解Riccati方程的不足,对矩阵进行归一化然后利用LMI工具箱简化控制器求解,易于在工程中实现.仿真与实验结果验证了控制器设计方法的正确性和有效性.