直流电动机调速控制系统的仿真研究

研究直流调速系统控制性能优化问题,直流调速系统是一种具有时变性和非线性的复杂控制系统,无法建立精确数学模型,传统PID控制的控制效果依赖于被控对象的精确数学模型,传统PID无法动态适应直流调速系统,难以获得较高的控制精度.SVM具有非线性控制能力,不需要建立精确的直流调速系统数学模型就可以进行精确逼近,为提高了直流调速系统控制精度,提出一种支持向量机和传统PID相结合的直流调速系统控制方法(SVM-PID).通过支持向量机对传统PID控制器3个参数进行在线整定,使PID控制器能够适应直流调速系统非线性变化,从而实现对适应直流调速系统精确控制,最后采用仿真验证SVM-PID性能.仿真结果表明,SVM-PID较好的克服了传统PID控制器存在的不足,提高了系统的抗干扰能力,减小了系统的超调量,为提高控制系统的性能提供了依据.     

基于单神经元PID控制的直流无刷电机调速系统的建模与仿真

采用单神经元PID控制器的调速系统具有更好的动态性能和启动性能。针对直流无刷电机调速系统,采用了一种基于改进的单神经元PID控制算法,用MATLAB／Simulink仿真工具对调速系统进行了建模,矛对控制算法进行了仿真分析。仿真结果表明,使用该算法对直流无刷电机进行调速控制具有较高的可行性。与传统的PID控莉算法相比,新算法具有更好的鲁棒性,且易于实现。     

基于模糊控制的双闭环直流可逆调速系统的设计

对于双闭环直流可逆调速系统,提出了一种将模糊控制与常规PI控制相结合应用在转速环调节器设计的方法。根据工程经验与专家知识所确定的模糊控制规则,进行模糊推理,实现转速环调节器参数的动态整定。应用Matlab软件构建了双闭环直流可逆调速系统的仿真模型,并对转速环分别采用模糊PI控制器和常规PI控制器的直流可逆调速系统分别进行仿真实验并对比结果。从仿真结果可以得出采用模糊控制可以对直流可逆调速系统的动态与静态特性、抗扰性能、恢复性能以及跟踪性能有比较明显的改善与提高。     

直流调速系统中常规PI 与模糊PI 控制器的比较

转速电流双闭环直流调速系统中的PI控制器直接影响其调速性能,利用MATLAB分别建立了由常规PI与模糊PI控制器组成的转速电流双闭环控制直流调速系统的仿真模型,并进行了仿真。仿真结果表明,模糊PI控制器与常规PI控制器相比具有更好的动态稳定性和跟踪性能,对外界干扰具有较强的鲁棒性。     

一种新的动态矩阵控制的截断误差校正方法

动态矩阵控制(DMC)在建模时会产生截断误差,从而影响系统性能。针对这一问题,该文对传统DMC算法进行了改进,提出一种新的截断误差校正方法。通过动态补偿系数对预测模型的补偿,减小了截断误差对系统性能的影响。与传统的DMC算法相比,改进后的DMC控制允许模型向量存在一定的截断误差,以较小的建模时域或较高的采样频率实现高性能的DMC控制。最后,以工业常用的非最小相位系统为对象进行仿真研究,结果表明了该方法的有效性和实用性。     

基于MATALB的无刷直流电机调速系统的调速特性分析

介绍了直流无刷电机的转速、电流双闭环直流调速系统的组成及数学模型,通过对该系统的动态特性和静态特性的分析得出,双闭环直流调速系统避免了在单环系统中存在的两种反馈牵制的缺陷,可以获得了良好的静、动态品质。同时,运用了Matlab软件对采用正弦脉冲宽度调制的直流无刷电机系统进行建模与仿真,观测双闭环系统稳态与动态以及有关控制参数变化的影响。最后,仿真结果证明采用正弦脉冲宽度调制技术对双闭环直流调速系统控制的有效性。     

一种新型非线性Hammerstein系统动态矩阵控制算法

将动态矩阵控制策略(DMC)推广到由一个非线性静态多项式函数和一个线性动态阶跃响应环节组成的非线性Ham-merstein系统,详细地给出了该新型非线性Hammerstein系统动态矩阵控制算法(NLH-DMC).把NLH-DMC应用于一套强非线性pH中和过程,给定值跟踪和抗干扰仿真结果表明,NLH-DMC比线性DMC(LDMC)和过程控制领域常用的非线性PID(NL-PID)具有更好的控制性能.进一步的仿真实验证实,NLH-DMC不仅具有良好的控制响应,而且在存在较大模型误差时仍具有很好的稳定性及鲁棒性.     

基于Simulink仿真的电动机变结构调速

为了改善直流电动机降压调速的动态特性,减小电枢电流脉动,文中提出一种直流电动机降压调速新方法,用双滑模面变结构控制DC-DC变换器进行直流电动机降压调速,利用双滑模面分别实现直流电动机内外环控制,内环滑模面用于电流控制环,外环滑模面用于转速控制环.通过Matlab中的Simulink工具仿真和比较表明直流电动机采用这种变结构控制降压调速,可得到平滑无级调速;其响应的上升时间、调整时间均很小;对外界扰动和参数摄动有很强的鲁棒性;电枢电流和电磁转矩冲击可控制在允许值内,具有理想的调速性能.该方法具有一定的实用价值.     

基于模糊控制的直流双闭环调速系统仿真

将模糊控制应用于直流双闭环调速系统中的转速调节器,设计出模糊转速控制器,并与传统的双闭环调速系统进行了比较。利用MATLAB语言对这两种直流调速系统进行了仿真分析。仿真结果表明,用模糊控制方法得到的转速调节器参数比传统的工程整定方法得到的参数控制性能好,响应快,过渡过程时间短,基本无超调。     

逻辑无环流控制器DLC的设计

逻辑无环流可逆直流调速系统应用场合比较广,DLC是逻辑无环流控制可逆直流调速系统的核心控制器.本文对逻辑无环流可逆直流调速系统控制器DLC进行计算机仿真研究,首先分析DLC的工作原理,然后建立DLC控制器的仿真模型并分析模型仿真过程存在的问题,最后用逻辑无环流控制器组成逻辑无环流可逆直流调速系统,仿真结果证明设计的正确...     

A practical multiple model adaptive strategy for single-loop MPC

This paper details a multiple model adaptive control strategy for model predictive control (MPC). To maintain performance of this linear controller over a wide range of operating levels, a multiple model adaptive control strategy for dynamic matrix control (DMC), the process industry's standard for MPC, is presented. The method of approach is to design multiple linear DMC controllers. The tuning parameters for the linear controllers are obtained using novel analytical expressions. The controller output of the adaptive DMC controller is a weighted average of the multiple linear DMC controllers. The capabilities of the multiple model adaptive strategy for DMC are investigated through computer simulations and an experimental system.     

自适应变结构控制系统

给出了一种自适应变结构控制系统的系统设计思想、控制方法和系统结构 ,并把其应用于城市管网供水的交流调速控制系统中去。实践表明 ,这种控制方法 ,可以克服被控系统中特有的大惯性滞后时间常数所引起的不利现象 ,改善了原有的单闭环 PID控制系统的动态品质和控制品质 ,提高了系统的响应速度。     

非导电超硬材料电火花磨削主轴电机调速控制系统

主轴电机速度的控制是非导电超硬材料双电极同步伺服电火花磨削技术中的一个重要环节,它对非导电超硬材料电火花磨削的率高、精度、表面质量和加工成本等都有很大的影响,研制出了该加工技术的主轴电机变频调速电路的控制系统,该系统具有调速范围宽、柔性好、工作稳定和便于实现微机自动控制等优点,可满足非导电超硬材料电火花磨削加工的要求.     

基于模糊PID烟叶烤香温湿度控制系统设计

针对烟叶烘烤过程中的5个烘烤时期对温度和湿度的不同要求,提出了基于模糊PID的烟叶烘烤控制系统,该系统利用模糊PID调节技术,通过调节轴流循环风机的转速,缩小烤房内上下部温差,实现烤房内温度基本均匀;通过调节供氧鼓风机的转速控制燃煤供氧量,从而实现现行升温、稳温控制;通过调节步进电机的正反转步距值,控制补风门的开启角度,控制进风量,从而实现烤房内湿度保持平稳,提高烟叶色、香、质等级,提高烟叶品质。运行表明:该系统能有效地控制被控对象的运行状态,具有控制精度高、稳定性好等特点,确保了烟叶烘烤质量。     

Sag feedback based multi-roll coordinating optimal control of a low-tension roll-to-roll system

The roll-to-roll (R2R) system is crucial for manufacturing low-strength sheets. And the speed control of rolls in this multi-roll system has a significant influence on the quality of the fragile sheets. However, the previous system with tension-based feedback control methods might crack the low-tension sheets during transportation. And few studies have carried out other effective control strategies for the R2R system. In this paper, the sag of sheets between rolls is chosen to be the feedback quantity, which provides a low-tension condition. A multi-roll coordinating optimal control method for the R2R system is introduced to keep sags stable by adjusting rolls’ speeds when the linear velocity of the upstream roll changes. A multiple-input multiple-output (MIMO) linear-quadratic-integral (LQI) controller is designed for the system. Several simulations and experiments are performed to confirm its validity. The effects of the hyperparameters in the proposed controller are also investigated. Compared with the series single-input single-output (SISO) PID control method, the proposed control method does better in reducing the speed fluctuation and eliminating error propagation and amplification in the low-tension R2R system. This control method and controller meet the needs of manufacturing low-strength sheets and show potential in enhancing the performance of the R2R system.     

基于进化神经网络的BLDCM调速控制

针对标准BP算法存在全局搜索能力弱和易陷入局部极小点等缺点,将遗传算法与BP神经网络相结合,构造了一种新的进化神经网络GA-BP算法,并将该算法应用于无刷直流电机调速系统的控制,仿真结果表明,与传统的PI控制系统相比,该算法得出的电机控制曲线几乎无超调,与基于BP算法的速度控制系统相比较,具有收敛速度快、不易陷入局部极小的优点。     

Robust stability conditions for remote SISO DMC controller in networked control systems

A two level hierarchy is employed in the design of networked control systems (NCSs) with bounded random transmission delay. At the lower level a local controller is designed to stabilize the plant. At the higher level a remote controller with the dynamic matrix control (DMC) algorithm is implemented to regulate the desirable set-point for the local controller. The conventional DMC algorithm is not applicable due to the unknown transmission delay in NCSs. To meet the requirements of a networked environment, a new remote DMC controller is proposed in this study. Two methods, maximum delayed output feedback and multi-rate sampling, are used to cope with the delayed feedback sensory data. Under the assumption that the closed-loop local system is described by one FIR model of an FIR model family, the robust stability problem of the remote DMC controller is investigated. Applying Jury’s dominant coefficient lemma and some stability results of switching discrete-time systems with multiple delays; several stability criteria are obtained in the form of simple inequalities. Finally, some numerical simulations are given to demonstrate the theoretical results.     

TMS320F240在同步电机变频调速中的应用

介绍了基于TMS320F240控制芯片的同步电机变频调速系统。该系统采用矢量控制思想．选用TMS320F240控制芯片及其它外围电路构成同步电机变频调速的硬件系统，变频调速系统的电流、电压、采样电路及检测保护等电路和控制方法，从而实现同步电机电压和频率的可调。     

基于PLC的全自动加氨控制器的设计

用PLC实现加氨的控制中,检测仪表采用能直接反映介质酸度工况的工业酸度计,控制方式是应PLC自带的PID模块,针对该系统惯性大的特性而建定参数,可消除大幅振荡,超调量小,调节品质高。采用变频器控制的交流调速系统,以得到较高的调速范围;变频器输出频率可以设定,电机不会飞速上扬或下降,电机的故障率较少;自动跟踪实现无扰动切换,用户可根据现场实际情况进行合理的参数设定。     

ADAPTIVE DYNAMIC MATRIX CONTROL FOR NETWORK‐BASED CONTROL SYSTEMS WITH RANDOM DELAYS

Random transfer delays in network‐based control systems (NCSs) degrade the control performance and can even destabilize the control system. To address this problem, the adaptive dynamic matrix control (DMC) algorithm is proposed. The control algorithm is derived by applying the philosophy behind DMC to a discrete time‐delay model. A method to estimate the network‐induced delays is also presented to facilitate implementation of the control algorithm. Finally, an NCS platform based on the TrueTime simulator is constructed. With it, the adaptive DMC algorithm is compared with the conventional DMC algorithm under different network conditions. Simulation results show that the proposed adaptive DMC algorithm can respond to various network conditions adaptively and achieve better control performance for NCSs with random transfer delays.