永磁同步电动机高动态响应电流控制

永磁同步电动机系统广泛采用矢量控制策略实现转矩控制,电流控制环是其核心部分.电流环一般采用PI型控制,但PI型电流控制动态响应动态特性受到制约,参数整定必须在超调量及响应时间等指标之间折衷选择.为了改进PI型电流控制的动态响应性能,在输入误差较大时,采用滑模变结构控制,输入误差较小时,切换到PI型电流控制.结合滑模变结构和PI型电流控制,可以充分利用滑模变结构控制动态响应快,以及PI型电流控制无稳态误差的特点,并能解决滑模变结构控制的抖颤问题.实验结果表明该电流控制方法响应时间短而且超调量小,同时获得良好的动态响应和控制精度.     

多约束主动悬架H2/H∞混合控制器设计

利用闭环极点配置中的D-稳定性原理,给出了有硬约束的H2/H∞混合控制器的LMI条件并应用于汽车主动悬架分析.用这种方法设计的控制器,通过H∞控制性能指标保证了系统输出信号与输入信号的总能量之比小于适当的γ值,并且利用H2控制,保证了输出信号的能量与输入信号的能量在时域上的峰值比低于一个适当的μ值,同时,将闭环系统的极点配置在复平面上的一个适当区域,可以保证系统具有一定的动态性能和稳定性,比较好的解决了系统性能和系统鲁棒性之间的折衷优化控制问题.     

用飞利浦湿敏电容传感器进行湿度控制

本文介绍了飞利浦湿敏电容传感器进行湿度控制的方法,包括它的基本原理、测量电路、工作频率、响应时间和滞后现象。     

自适应逆控制的异步电机变频调速系统研究

将自适应逆控制应用干异步电机变频调速控制，对给定信号、参数摄动和外部扰动分别施以控制，使二者同时达到最佳控制效果，无需在二者之间进行折衷．利用变论域变步长的LMS自适应滤波算法，使自适应逆控制的异步电机变频调速系统及其逆系统辨识的初始收敛速度、时变系统跟踪能力及稳态精度3个指标同时达到最优．仿真实验表明了该控制的先进性和有效性．     

一种基于专家调节增益的单神经元PID控制

本文提出了一种改进的单神经元PID捧制的方法，采用专家调节单神经元PID控制中的比例增益，有效地解决了单神经元PID控制中学习速度较慢，动态响应时间长等问题。这种控制方法具有较强的鲁棒性，其控制性能优于常规PID控制和单神经元PID控制，通过对一阶惯性加纯巡延的典型工业过崔对象的仿真研究，表明了这种控制算法具有优良的控制性能。     

制签机设计中对低成本与高可靠性的考虑

本文通过叙述微型机控制报签自动印刷系统的实际方案,阐明在微型机应用系统设计中,对降低系统成本与提高系统可靠性的一些设计思想,并指出如何增加软件使得外围及其接口电路尽量得到简化,从而在硬件和软件之间作出最佳的折衷选择。     

资源约束网络的优化带宽调度

在资源约束的网络控制系统中, 控制性能和服务质量之间的折衷是不可避免的. 为了寻求它们的最佳结合点, 提出了结合约束条件的多目标规划问题来优化控制性能和网络带宽需求. 考虑算法的非线性逼近能力和计算速度, 采用了神经网络作为优化求解器. 它提供的优化解对每一个控制回路的带宽需求进行动态分配, 使得全局系统性能最大化的同时使带宽需求最小化. 仿真表明在网络控制应用中该优化策略对控制性能和网络带宽需求之间是一种有效的折衷方法.     

根据锅炉实际工艺的汽包水位三冲量调节

本文主要分析和总结了电站里220t／h 260t／h循环流化床锅炉汽包水位三冲量调节的方法,重点讲述根据实际工艺处理简化逻辑控制方面的应用,能够使DCS系统响应时间加快。     

模糊控制的电动车复合电源能量管理研究

针对由蓄电池与超级电容器组成的电动汽车复合电源,为减缓蓄电池功率变化,提出了模糊逻辑控制能量管理策略,建立了蓄电池-超级电容复合电源系统仿真模型,在ADVISOR中进行仿真,得到了复合电源最佳荷电状态初始值.结果表明:对比于逻辑门限控制,模糊逻辑控制的蓄电池功率变化缓慢,减轻了蓄电池的负担.     

射频仿真系统中自动增益控制系统的设计

在射频仿真系统中,由于雷达系统的接收信号动态范围很大,而数字接收部分存在最佳输入电平范围的问题,所以中频接收需要实现信号的增益自动控制（即AGC功能）。该文提出了一种基于FPGA的数字AGC实现方法,给出了具体的硬件电路和详细实现算法。仿真分析和实验结果均表明,该数字AGC系统具有响应时间短、增益调节精度高、系统参数控制灵活的特点。     

Optimization of control input for deadbeat control systems

The aim of this paper is to deal with the problem of excessive control magnitude with deadbeat control systems. By the use of the transfer-function factorization approach, all stabilizing deadbeat controls are characterized in terms of control input. A formula is derived for the optimal control that minimizes the control input error for the specified settling time. The design procedure is essentially trade-offs between settling time and control input properties. As the bound of such trade-offs, the limiting value of the optimal performance index, as the settling time goes to infinity, is derived. This limit value plays an important role in fixing the most appropriate settling time.     

滑模控制方法在硬盘磁头定位控制中的应用

对硬盘驱动伺服系统应用了滑模控制系统,包括采用近似时间最优控制的寻道控制及基于滑模控制的跟踪控制;为了调节系统快速到达稳态的时间并削弱抖振对于硬盘磁头系统的影响,设计了一种新的随时间变化的离散趋近律的滑模控制策略,引入二次型李亚普诺夫函数证明滑模面的到达性及渐近稳定性;通过仿真验证了该改进离散趋近律在寻道跟踪控制过程中的快速性。     

测试转台的输出改进自抗扰控制器设计

当电机存在低频大力矩扰动时,使用经典方法控制测试转台很难达到期望的测量精度,为了有效抑制扰动达到期望精度,提出一种输出改进的自抗扰控制器设计方法。在控制的起始阶段采用普通自抗扰控制器,系统进入稳态后引入非线性饱和环节限定自抗扰控制器的输出幅值。仿真结果表明,系统既具有良好的动态特性,又有很好的抗扰性,达到了较好的输出精度。最后与经典控制方法相比较进一步验证了其良好的控制效果。     

电视导引头伺服系统模糊PID控制技术研究

为了满足电视导引头位置伺服系统在部件级测试中的要求,在构成位置闭环的基础上设计了模糊PID控制器以操纵执行机构.控制算法根据位置偏差及变化率将响应划分阶段,经试验确定模糊规则,使用模糊推理实时整定各阶段PID参数,使指标趋于最优.仿真及试验结果表明,模糊PID控制器减小了稳态误差,缩短了调节时间和超调量.模糊PID控制...     

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.     

一种基于动态性能指标的数字控制算法

系统的动态性能指标主要有上升时间和超调量,基于这两个指标,该文提出一种数字控制方法,目的是减少控制参数。其基本思想是将系统的阶跃响应划分为多个区域,在不同的区域实时调整控制器的控制量,从而实现控制效果的整体最优。文中给出了控制策略和仿真控制结果,与数字PID相比,该方法只需要整定两个控制参数,它们有明确的物理意义。仿真结果表明该控制方法具有参数整定简单、容易使用、具有一定的自适应性,可获得满意的控制效果。     

电机伺服控制PDF策略频域设计方法优化

对PDF策略运用于电机伺服控制频域设计方法进行了研究,以一个实际应用为研究对象,通过系统设计和仿真分析比较,表面通用PDF策略频域设计公式应用在电机伺服控制中仍不能获得最优的效果。针对该问题,通过将时域PDF设计方法与此频域PDF设计方法结合起来,基于特征根结构理论的能量量化法,得到最大能量输入限制约束条件,提出一优化方法。通过系统仿真,得出了更良好的频域设计及控制结果。该结果表明此优化方法对于基于PDF控制策略电机伺服控制的最优频域设计方法探索和提高控制系统频域性能的设计具有一定参考价值。     

自平衡车的电流环串级PID控制设计

为了解决两轮自平衡电动车用传统占空比控制无法实现对转矩的精确控制问题,本文采用飞思卡尔微处理器MK60DN512ZVLQ10,卡尔曼滤波算法获取车身倾角实时最优值,基于电流环的串级PID控制来调节直流电机.电流传感器精度能达到1%左右,系统受扰动后,此方法调节时间更短、超调量更小、鲁棒性更强.实验结果表明,直接转矩控制在快速性、稳定性和抗扰性等方面明显优于传统占空比控制.     

Lookup table control method for vibration suppression of a flexible manipulator with optimization of the minimum settling time and energy consumption

Active vibration suppression of flexible manipulators is important in many engineering applications, such as robot manipulators and high‐speed flexible mechanisms. The demand for a short settling time and low energy consumption of vibration suppression requires consideration of optimal control. Under a wide range of operating conditions, however, the fixed optimal parameters determined for a control algorithm might not produce the best performance. Therefore, to enhance performance, this paper suggests a lookup table control method for a flexible manipulator. This method can tune itself to the optimal parameters on the basis of initial maximum responses to the controlled system. In this study, a multi‐objective genetic algorithm is used to search for optimal parameters with regard to positive position feedback to the control algorithm. In turn, with the optimal parameters, the multi‐objective functions of the settling time and energy consumption during the vibration control of a flexible manipulator can be minimized. The simulation and experimental results both indicate that the energy consumption can be reduced significantly if the settling time is slightly increased. Copyright © 2011 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society