基于滑模变结构的PMSM控制系统的研究

针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中易受机械式传感器影响的问题,设计了一套基于滑模变结构控制(SMC)的永磁同步电机控制系统.由于永磁同步电机在运动时受到负载突变和系统参数变化会影响整个控制系统的稳定性,提出了具有开关结构的非线性滑模变结构控制的系统.首先分析了永磁同步电机在旋转坐标系下的数学模型,在此基础引入双闭环一阶滑模变结构控制系统,实现对PMSM的转速和转矩控制.仿真实验表明,滑模变结构控制系统不会受到外界变化的影响,永磁同步电机的转速和转矩都能稳定运行.滑模变结构控制系统响应更快,抗干扰能力大大提高,鲁棒性更强.     

永磁同步电机滑模变结构与模糊PID复合控制研究

该文针对永磁同步电机矢量控制系统的速度环,引入了滑模变结构与模糊PID控制理论,设计了一种滑模变结构与模糊PID复合控制器。该复合控制器通过一个可变加权因子α将滑模变结构控制与模糊PID控制有效地组合起来实现对速度的调节。此种控制方法克服了对永磁同步电机精准数学模型的依赖,使得系统响应的快速性更好,稳定性、鲁棒性和抗干扰能力更强,静态和动态特性更优,对多种智能复合控制方法综合研究有一定的参考意义。     

基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

本文提出了一种基于滑模变结构控制原理的无位置传感器控制方法。通过分析永磁同步电机的模型,应用滑模变结构控制原理,提出了一种针对永磁同步电机的无位置传感器控制策略。它利用电机中容易测得的定子电流、直流母线电压,通过滑模变结构控制原理来估算转子位置。利用Matlab／Simulink对系统进行了仿真,仿真结果表明,转子位置估算结果基本与实际位置一致。     

解决城轨车辆电机空转的非奇异终端滑模控制

针对城市轨道车辆行驶中出现轮对打滑的控制问题,使用一种非奇异终端滑模控制方法,基于城轨车辆永磁同步电机数学方程,建立永磁同步电机矢量控制模型,参考非奇异终端滑模控制策略,模拟列车控制系统应对打滑的控制步骤;在Matlab环境下建立仿真模型,仿真结果表明,与传统PID控制相比,采用非奇异终端滑模控制,牵引电机可以在更短的时间内到达给定值,且对于扰动具有鲁棒性,轨道车辆在轮对发生打滑的情况下可以更快更稳定地恢复到平稳运行区.     

基于滑模迭代学习的永磁同步电动机鲁棒控制

永磁同步电机(PMSM)是一个典型的非线性、多变量、强耦合系统,对外界扰动及内部参数变化较为敏感.针对常规PI控制器参数整定困难,且对永磁同步电机非线性补偿有限,采用一种结合迭代学习控制与滑模变结构技术的控制器,用于永磁同步电机系统的鲁棒速度跟踪.迭代学习控制通过重复执行同一任务来减少误差,使系统输出尽可能逼近理想值,结合滑模变结构控制响应快、对参数变化及扰动不敏感等优点很好的解决了鲁棒性问题.试验结果证明了该方法的有效性和正确性.     

基于扰动观测器的PMSM同步协调滑模控制

针对在负载扰动情况下多永磁同步电机控制系统出现电机转速不同步的问题,提出了基于扰动观测器的永磁同步电机同步协调滑模控制策略。从单电机高性能控制策略和三电机耦合结构角度出发,首先,在矢量控制基础框架下,设计了基于非线性负载转矩观测器的积分型滑模速度控制器,构成了单电机高性能矢量控制调速系统;其次,提出了一种基于PI速度补偿器的偏差耦合控制结构,相比传统的偏差耦合控制结构能较好地实现在负载扰动下三电机的转速同步协调运行。最后通过仿真验证了方法的有效性。     

PMSM无速度传感器最优转矩系统的复合控制

针对PMSM的数学模型和最优转矩矢量控制方案,提出了一种在同步旋转坐标系下的永磁同步电机滑模变结构速度调节策略结合模型参考自适应无速度传感器速度辨识方案,应用于PMSM最优转矩矢量控制系统中。取代了传统PI调节器,保证了系统对参数摄动和不确定因素有很强的鲁棒性,Popov超稳定性理论保证了系统的稳定性。理论分析和仿真结果表明,所提出的速度调节策略和辨识方案使最优转矩矢量控制系统具有较强的鲁棒性和较好的动静态性能。     

基于扩张状态观测器的SPMSM调速系统的滑模变结构反步控制

基于面贴式永磁同步电机(SPMSM)的数学模型,提出了反步控制与滑模变结构方法相结合的控制策略,增强了控制器的快速响应性和对外界扰动的抑制能力,滑模面中的积分作用可保证给定速度的无静差跟踪;同时设计了扩张状态观测器(ESO)以实时估计控制系统的外界负载扰动,及时调整控制量,有效减小滑模变结构中的趋近率参数.理论分析及仿真结果验证了该控制方法的有效性.     

电动汽车中永磁同步电机转速的控制

为了更好地实现对以永磁同步电机为驱动电机的电动汽车车速的控制,设计了一套基于滑模控制的永磁同步电机控制系统,并且在此基础上加入最大转矩电流比控制,对滑模控制和最大电流转矩比控制的数学模型进行了分析.仿真分析表明,加入最大转矩电流比的滑模控制系统不会受到外界变化影响,永磁同步电机能够稳定运行.同时系统响应更快,抗干扰能力大大提高,鲁棒性更强.     

带扩张状态观测器的PMSM双滑模控制北大核心CSCD

立足于提高永磁同步电机调速系统的可靠性和鲁棒性,在矢量控制基础上提出了带扩张状态观测器(ESO)的双滑模控制方法。设计了改进型扩展滑模观测器的无速度传感器策略,利用锁相环提取转子位置和转速信息,节约了成本,提高了系统可靠性;设计了新型变指数趋近律滑模速度控制器取代PI控制器,通过扩张状态观测器对扰动项进行补偿得到期望的q轴电流,提高了系统的快速性和鲁棒性。仿真结果验证了控制方案的有效性与正确性。     

基于三电平的永磁同步电机矢量控制的研究

基于三电平的空间矢量脉宽调制技术的控制方法,对永磁同步电机进行了控制策略研究。采用将三电平空间矢量分解为六个小的两电平空间矢量的方法,转换为对两电平空间矢量的控制,简化了算法。永磁同步电机采用id=0的矢量控制方法,使用了基于电流反馈解耦,在MATLAB2007b/simulink中建立了永磁同步电机三电平SVPWM控制系统的模型,并进行了仿真实验,仿真结果表明永磁同步电机三电平SVPWM控制系统的正确性。     

基于矢量控制的永磁同步电机控制方法研究

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)是一个多变量、强耦合的控制对象,为了提高PMSM的控制精度,采用矢量控制对其进行解耦控制;首先,在三相静止坐标系下建立PMSM的数学模型,并根据幅值相等和总磁动势不变原则进行Clark、Park坐标变换,得到两相旋转坐标系下电机的数学模型;其次,深入研究电压空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)技术,采用7段式调制方式进行脉宽调制,输出作用于逆变器的PWM波形实现PMSM高精度闭环控制;最后,基于MATLAB/Simulink建立PMSM控制系统的仿真模型,对矢量控制性能进行验证;仿真结果表明:矢量控制技术可以实现PMSM的高精度控制。     

直驱永磁同步发电机无位置传感器控制研究

提出一种基于锁相环技术的无位置传感器控制策略,该控制策略将系统输出的相位与给定信号相位的相位差值锁定为一个固定值,根据锁相环特性就可以得出电机位置、频率信号。仿真结果表明,该方法实现了全速范围内转子位置、速度的准确、快速检测。     

SVPWM快速算法在微型燃机软启动中的应用

微型燃机是靠其内部的永磁同步机系统进行软启动的,而在永磁同步机控制系统中,空间电压矢量调制(SVPWM)是其主要的控制方法之一。针对目前SVPWM算法存在计算工作量大的缺点,提出了一种新型的快速SVPWM控制算法。该算法无需进行复杂运算,只需进行简单的比较和普通运算,就可完成扇区判断和矢量作用时间的计算,解决了常规SVPWM算法中由于三角函数的计算量大而带来的系统性能下降问题。将该算法在100 kW微型燃机软启动系统中进行了实验,并与常规SVPWM算法的通用变频器比较,其结果表明,在启动快速性等性能方面,均优于常规的SVPWM算法。     

Robust Control of Permanent Magnet Synchronous Machine Based on Passivity Theory

This paper presents a robust control strategy for a Permanent Magnet Synchronous Machine (PMSM) based on passivity theory. Pre‐control terms ensure robustness to variation of parameters. The nominal electrical and mechanical dynamics are treated separately and a cascade structure is obtained. A comparative analysis is done in Matlab‐Simulink with a Simple Adaptive Control (SAC) strategy in terms of settling time, stationary error, time response and energy efficiency. Improvements of the proposed Passivity Based Control (PBC) strategy are shown in comparison with some other PBC controllers.     

免疫PID永磁同步电机矢量控制

采用免疫PID控制器对永磁同步电机进行了调速控制。详细介绍了PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)的矢量控制原理。最后给出PMSM模糊免疫PID控制的仿真结果。仿真结果表明,该系统具有良好的动态性能。     

基于模糊PI的永磁同步电机矢量控制

针对永磁同步电机矢量控制系统中,传统PID控制器对永磁同步电机控制性能效率不高以及对工作环境变化的适应性能不良等问题,首先,在两相旋转坐标系下采取双轴理论建立永磁同步电机数学模型;接着,采用模糊控制理论对永磁同步电机矢量控制系统中转速环传统的普通PID控制器进行改进研究,深入地从理论层次研究分析建立得到模糊PI控制器。在Matlab/Simulink环境下建立基于模糊PI控制器的永磁同步电机矢量控制系统仿真模型,并且将建立得到的模糊PI控制器引入永磁同步电机矢量控制系统进行仿真实验。实验结果表明,模糊PI控制器相对于传统的PID控制器具有更加优越的动态性能和稳态性能。     

基于DSP Builder的PMSM控制算法

针对永磁同步电机的控制策略,构建基于空间适量脉宽调制算法的电流、速度双闭环系统。在Altera公司的DSP Builder软件开发环境下,给出一种设计方法。该方法包括扇区判断、矢量作用时间、开通时间计算、开通时间分配及6路PWM信号生成、Park变换及逆变换、Clarke变换、PI控制等模块,实现基于FPGA的全数字化控制系统。仿真结果表明,该系统具有较好的静态和动态特性,可用于永磁同步电机控制系统的SoC设计。