三相电压型PWM整流器滑模控制算法研究

三相电压型PWM整流器通常采用传统的线性双闭环控制器结构,由于PI控制的滞后性,双闭环PI控制难以保证系统在扰动下具有良好的动态性能。考虑三相电压型PWM整流器的非线性特征,利用滑模变结构对外部干扰和系统参数变化的强鲁棒性,设计了一种采用滑模变结构非线性控制算法。在Matlab/Simulink中搭建了PWM整流器控制系统仿真模型。滑模变结构控制算法与双闭环PI控制算法调节性能的对比表明,滑模变结构控制算法具有更好的动稳态性能。     

基于滑模变结构的永磁同步电机调速系统设计

为解决传统PI调节器存在的抗干扰能力弱,鲁棒性差等问题,采用滑模变结构控制方法设计了永磁同步电动机双闭环调速系统中的转速控制器和电流控制器,并对滑模面的形式和其中所涉及参数的取值进行了讨论。最后,通过三组仿真实验,对分别包括PI控制器和滑模变结构控制器的调速系统的性能进行了对比,仿真结果表明,基于滑模变结构理论设计的调速系统具有良好的动静态特性和抗干扰的能力。     

基于自适应滑模控制的燃料电池电站输出波形控制策略

为得到与燃料电池电站相适应的输出波形,研究了基于自适应滑模控制的燃料电池电站输出波形控制策略。滑模变结构控制具有响应快、抗干扰等优点,但也有控制输出抖振的问题。为有效克服离散滑模变结构控制的抖振问题,采用自适应趋近律来改善滑模变结构控制,实现对燃料电池电站功率调节系统逆变器输出波形的控制。同时,为抑制系统外部干扰和测量噪声,在控制系统中加入了滤波环节。仿真实验结果表明,采用自适应趋近律改善的滑模变结构控制器有良好的抗干扰能力,能较好地抑制抖振。     

双馈发电机网侧PWM高阶滑模控制研究

针对双馈发电机的参数变化及外部扰动对网侧PWM的影响的问题,传统PI调节在响应速度,控制精度上表现并不令人满意。由于滑模变结构控制对外部干扰及内部参数变化鲁棒性强,文章提出采用高阶滑模变结构控制网侧PWM对PI控制器进行改进。首先介绍了双馈发电机网侧PWM部分的数学模型,提出高阶滑模变结构策略对其控制。仿真结果可以得出,与PI控制器相比,高阶滑模控制器在应对外部干扰及内部参数变化时能够快速调节直流母线电压,表现出优良的动态特性。     

永磁直线同步电机滑模最优控制

为了解决永磁直线同步电机（PMLSM）运行过程中对系统参数摄动及负载扰动等不确定因素敏感的问题,提出利用滑模变结构控制和最优控制相结合,实现PMLSM高性能鲁棒控制。首先,利用线性二次型最优控制方法来确定系统的反馈增益和控制律;然后,利用滑模变结构控制理论改进最优控制律,保证最优控制过程的鲁棒性,从而设计出滑模最优控制器。仿真结果表明,滑模最优控制与传统PI控制相比具有更好的动态稳定性,对外界干扰具有较强的鲁棒性。     

PWM整流器滑模变结构控制算法研究

由于PI调节的滞后性及三相电压型PWM整流器的非线性特征,双闭环PI控制算法难以使PWM整流器在扰动下获得良好的动态性能.考虑到滑模变结构控制对干扰及参数变化具有很强的鲁棒性,结合PWM整流器在两相同步旋转坐标系下的数学模型,设计了一种滑模变结构控制算法.在Matlab/Simulink环境下搭建了PWM整流器控制系统...     

永磁同步电动机滑模变结构磁场定向控制研究

针对永磁同步电动机磁场定向控制策略,研究了一种新颖的滑模变结构控制器,以代替传统控制策略中的电流PI调节器。该控制器对系统参数摄动、外干扰、测量误差以及测量噪声具有较强鲁棒性。仿真实验验证了所提出方法的有效性,滑模变结构控制优于常规PI控制器,系统的动、静态运行性和鲁棒性明显提高。     

永磁同步电机离散准滑模变结构控制

为了提高永磁同步电机调速系统的动态品质,解决传统PI调节器存在的抗干扰能力弱,鲁棒性差等问题,将滑模变结构控制(SMC)应用于PMSM调速系统,探讨了变结构控制在离散线性系统中存在的问题,分析了当常规的趋近律方法应用在调速系统中时存在的不足;基于一种新的离散变结构趋近律对永磁同步电机滑模速度调节器进行了设计,并与常规趋近律分别进行了试验比较。仿真实验结果表明,基于滑模变结构理论设计的调速系统具有良好的动静态特性和抗干扰的能力。将该新型趋近律用于离散系统,验证了在离散系统中同样拥有良好的仿真效果。     

基于伪滑模控制的模块化超导储能系统电网电压补偿算法

提出了一种基于伪滑模控制的模块化超导储能系统电网电压补偿算法。该算法以滑动模态为核心,采用具有滞环的变结构控制有效降低了标准滑模控制的抖动问题,使换流器能够快速补偿负载端电压凹陷并滤除电网谐波,保证电压敏感负荷在电压受到干扰的情况下正常工作。基于级联型换流器数学模型,分析了伪滑模变结构控制的工作特性及其与电路参数之间的关系。仿真结果表明,采用滞环伪滑模控制的超导储能系统能够在系统干扰较大的情况下保持控制的稳定性,迅速跟踪指令信号,动态响应时间在1ms之内,具有良好的鲁棒性与实时性。     

主动磁悬浮轴承的积分滑模变结构控制

为解决主动磁悬浮轴承在模型摄动或外界干扰时转子位置出现静态误差大、鲁棒性差等问题,采用多输入多输出积分滑模变结构控制.针对四自由度磁悬浮轴承系统,利用积分滑模变结构控制算法建立仿真模型并进行仿真研究.仿真结果表明,在积分滑模变结构控制下,系统的鲁棒性、静态误差都优于自由递阶滑模变结构控制,而且几乎没有"抖振"发生,表现出了良好的动态特性.     

永磁直驱同步风力发电机滑模控制研究

介绍了永磁直驱风力发电系统控制研究。针对传统矢量控制中PI控制器存在参数不易整定,对外界扰动及参数摄动鲁棒性差的问题,引入了滑模变结构控制器。为了减小滑模控制中的抖振现象提高系统的动态品质,提出了一种基于变速变指数趋近律的滑模变结构控制策略。为了使变速变指数趋近律在大幅度削弱抖振的同时,依然使系统具有较强的鲁棒性,对滑模增益进行分段设计,得出基于变增益变速变指数趋近律的滑模变结构控制器。最后在永磁同步风力发电矢量传统线性PI控制的基础上,结合上述滑模变结构控制策略在Matlab/Simulink环境下进行了仿真实验,仿真实验验证了新型滑模控制策略的优越性。     

感应电机滑模变结构控制系统的半实物仿真

滑模变结构控制非常适用于高阶非线性系统,但如何快速而有效地验证此类先进控制算法是开发人员面临的主要问题。基于此,针对大功率高性能调速控制系统,提出了快速验证的半实物仿真方案。首先,设计出基于滑模变结构控制的感应电机电流内环控制策略,在分析半实物仿真机理的基础上,搭建了滑模变结构控制系统的实时仿真模型,实现了系统硬件在环仿真,并分别对PI控制和滑模变结构控制的电流控制效果进行了对比实验。结果表明,滑模变结构控制策略在动态性能和抗负载扰动性能方面具有明显优势,半实物方案对先进控制算法的有效验证和应用具有重要意义。     

改进MRAS的永磁同步电机无速度传感器控制策略

针对永磁同步电机传统的模型参考自适应观测器对转速和负载变化敏感等问题,本文提出了一种改进模型参考自适应系统的控制策略,以滑模速度控制器取代传统的PI速度控制器,以滑模变结构取代传统模型参考自适应系统中的PI环节,并用一种边界层可变的新型的饱和函数取代传统滑模变结构的符号函数。从仿真结果来看,该方法不但具有良好的动态性能而且具有较强的鲁棒性。     

电磁悬浮系统的改进滑模控制方法

针对电磁悬浮系统存在的非线性、模型不准确性以及复杂运行工况对控制精度的影响,提出一种改进滑模变结构控制策略。通过对电磁悬浮系统进行建模分析设计,基于滑模变结构控制方法的位置外环控制器以及基于PI调节器的电流内环控制器,设计一种分段式变速趋近律,减小悬浮气隙跟踪误差和控制系统抖振,并引入速度状态量来降低控制系统在滑动模态初期过大的趋近速度。仿真和硬件实验结果表明,在采用改进滑模变结构控制策略后,系统的调节时间比传统滑模控制减少了60%,超调量减少了77%,具有更小的稳态误差和抖振,同等干扰情况下具有更强的抗扰动能力。本方法不仅能够有效提高电磁悬浮系统的控制性能,对于其他非线性控制系统也具有较好的参考价值。     

滑模变结构控制在直接转矩控制中应用的研究

滑模变结构控制由于具有系统对外界干扰具有较强的鲁棒性,当到达滑模面后系统阶数降低,有利于简化控制等优点.对滑模直接转矩控制和滑模磁链观测器进行了研究.实验结果表明滑模变结构控制在直接转矩控制和磁链观测中具有较好的鲁棒性和动静态性能.     

基于滑模变结构控制的对转无刷直流电机调速系统

从对转无刷直流电机的基本原理出发,利用其数学模型建立Matlab仿真模型,验证了其正确性.提出外环转速环采用趋近率法的滑模变结构控制器,内环电流环采用PI调节器的双闭环调速系统,与外环采用PI调节器,内环也采用PI调节器的双闭环调速系统进行对比,并利用Matlab仿真验证,采用趋近率法的滑模变结构控制调速系统可以有效地抑制超调,提高转速响应速度,具有很好的鲁棒性. 方法简单易行.     

基于模糊滑模控制的三相PWM整流器仿真

普通的三相PWM整流滑模变结构控制由于滑动模态具有不变性,所以其对系统参数的扰动不敏感,因此到达滑模面后鲁棒性较高,但是其到达滑模面之前是不具有鲁棒性的,并且滑模变结构自身的抖振无法消除.分析了基于趋近律的滑模变结构,并结合模糊控制与滑模变结构,提出了一种基于模糊趋近律的滑模变结构的控制算法,利用调节外环上的滑模趋近律,通过控制趋近速度有效缩短了到达滑模面的时间,并减小了滑模面上的抖振,并且通过Matlab仿真将提出的算法与未采用模糊趋近律的滑模控制和PI控制比较,实验证明采用该方法的PWM系统能够运行单位功率因数且输入电流电压正弦,并且具有很强的抗干扰性和静动态性能.     

磁悬浮反作用飞轮电机滑模变结构控制

针对反作用飞轮大惯量、受多种干扰力矩综合作用的特点和采用传统控制方法很难满足其动态品质和扰动抑制能力要求的问题,对卫星高精度姿态控制系统中的磁悬浮反作用飞轮电机进行系统分析与建模,并依据变结构控制理论提出一种双滑模面变结构控制方法,控制器的设计满足以李导数形式表达的到达条件.仿真结果表明:与经典PID控制器相比双滑模面变结构控制器具有超调量、稳态误差小,响应速度快、扰动抑制能力强的优点;与单滑模面变结构控制器相比双滑模面变结构控制器有效的抑制了滑模抖振,减小了系统的超条量和稳态误差.双滑模面变结构控制提高了磁悬浮反作用飞轮电机的动态性能和控制系统的抗干扰能力,对于实现卫星高精度、高稳定度控制具有重要意义.     

风力永磁同步发电机串级滑模变结构控制

交流永磁同步发电机（permanent magnet synchronous generator）实现风力发电,具有非线性和多干扰等特点。基于滑模变结构控制理论,提出风力永磁同步发电机组的速度控制环和位置控制环采用串级滑模变结构的控制策略,仿真和模拟试验结果表明该策略能使系统快速、平稳且无抖动地进入滑动模态面,保证风力发电机组良好的动态特性,有效抑制系统的扰动,兼顾最大功率系数和良好的发电质量。     

基于滑模控制的PWM整流器建模与仿真

为克服三相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器启动性能差、负载扰动时直流电压波动大的缺点,针对采用常规PI控制的整流器对系统参数变化较为敏感的弊端,提出一种基于滑模变结构的电压环非线性控制方案。采用一种新颖的a-b坐标系下的开关表设计方法,不仅可以取得良好的滑模算法动态响应特性,而且有效降低了开关频率。在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型,对滑模控制和PI控制方案进行仿真比较,结果表明,应用滑模变结构控制三相PWM整流器,不仅设计和实现简单,而且具有较好的鲁棒性和动态性能。