无刷直流电机反电势自适应滑模观测

采用转矩环取代传统的电流环,可减小非理想反电势无刷直流电机（brushlessDCmotor,BLDCM）的转矩脉动,提高其控制性能,而转矩环中反馈转矩计算的关键在于绕组反电势的准确获取。建立考虑参数偏差的滑模观测器（sliding—modeobserver,SMO）对反电势进行实时观测,定量分析了定子电阻偏差对观测结果的影响,分析表明反电势观测的稳态误差等于电阻偏差量与电流的乘积。为消除这一影响,利用李雅普诺夫（Lyapunov）稳定性理论,设计了定子电阻参数辨识的自适应率,在线辨识得到的电阻参数用于调整SMO的系数矩阵,构成了新型的自适应滑模观测器。最后,利用RT-LAB实时控制器进行实验,验证了上述分析结果的正确性,证明了所提方法能够正确快速地观测无刷直流电机反电势。     

基于全局快速终端滑模观测器的无刷直流电机无位置传感器控制

无刷直流电机(BLDCM)位置传感器的存在影响控制系统的可靠性、体积和成本,所以控制系统常采取无位置传感器的控制方法。提出了基于全局快速终端滑模观测器(GFTSMO)的无位置传感器控制策略,所提出的滑模观测器结合了非奇异终端滑模观测器(NTSMO)和线性滑模观测器的优点。该观测器引入了混合滑模面,具有全局快速收敛性和较好的跟踪精度,减少了常规滑模观测器的相位滞后问题,提高了转子位置与速度的估算精度。设计了高阶滑模控制律,保证观测器的稳定性并抑制抖振现象,可以得到平滑的反电动势信号。实验结果表明,所提出的控制策略能够准确估计得到无刷直流电机的线反电动势,加快收敛速度,系统具有较好的静、动态特性。实验结果验证了所提出控制方法的有效性。     

无刷直流电机滑模变结构电流控制

为提高无刷直流电机控制的鲁棒性及抑制换相转矩波动,在PWM-ON调制基础上,以保证非换相相电流恒定为控制目标,将换相引起的转矩波动作为系统扰动,设计了滑模变结构电流控制器。利用其响应快速、对扰动不敏感特性来抑制内外干扰的影响,并进行了鲁棒性证明和转矩波动减小分析。仿真与实验表明,所提出的变结构控制策略鲁棒性好,能有效减小换相转矩波动,是无刷直流电机控制中一种新颖的改进控制方式。     

无刷直流电机离散滑模观测器直接转矩控制

分析了非理想反电势下无刷直流电机传统脉宽调制电流控制产生电磁转矩脉动的原因。为便于计算机控制,采用离散滑模观测器获取无刷直流电机反电势,进而完成电磁转矩的估算,并证明了离散滑模观测器的到达条件和稳定条件。在此基础上,提出无刷直流电机直接转矩控制。该方法采用转矩滞环的输出和磁极位置来选择电压空间矢量,可有效抑制非理想反电势和低速换相电磁转矩脉动。仿真结果证明了其正确性。     

基于自适应遗传算法的无刷直流电机模糊滑模控制器设计

将自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm简称AGA)搜寻最佳化的模糊滑模控制器(Fuzzy Sliding Mode Controller,简称FSMC)参数,应用于无刷直流电机系统.传统计算仿真的最佳控制器通常经手调才能应用于实际系统.本文用DSP建立计算机与无刷直流电机之间的数据传输机构,根据实际响应进行控制器的设计,并讨论其性能.     

无刷直流电动机的全局滑模控制研究

针对传统的滑模变结构在应用于无刷直流电动机时系统的趋近模态不具有鲁棒性的缺点,提出了一种新型的具有全滑动模态的变结构控制系统,该设计方案对系统参数不确定性、外部干扰等具有较强的鲁棒性,即使系统在响应的全过程都有良好的鲁棒性,滑模控制中的抖振也得到了明显的抑制。并提出采用自适应小波神经网络算法提高无位置传感器直流无刷电动机的转子位置检测精度。最后通过仿真实验证明了上述方法的可行性和有效性。     

基于新型趋近律的无刷直流电机滑模控制

利用非线性幂次组合函数和双曲正切函数提出了一种新型滑模趋近律,采用积分滑模面设计切换函数,构造了一种无刷直流电机趋近律滑模变结构控制的调速方式,并利用Lyapunov判据证明了其稳定性。在Simulink环境下对控制系统进行仿真实验,仿真结果表明:该控制算法具有动态响应快速、基本无超调,且对于外部负载转矩扰动和电机内部参数变化的干扰具有较强的鲁棒性。     

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。     

基于优化滑模观测器的无刷直流电机变结构直接转矩控制

本文提出一种由一个优化滑模观测器及一个变结构控制器组成的直接转矩控制系统,应用于永磁无刷直流电机。滑模观测器用来获取绕组反电动势,为减小系统抖振,引入连续光滑的反正切函数,并且证明了观测器的收敛条件及稳定性。然后以转速误差为基准建立滑模切换面,构造出变结构控制器,得到转矩控制的参考值。最终通过转矩误差并参考霍尔位置信号选择合适的空间电压矢量,完成直接转矩控制。该方案的控制效果能够不受制于电机参数变化及干扰影响,具有很强的鲁棒性。实验结果证明了该方案的正确性及有效性。     

基于改进型滑模观测器的高速无刷直流电机控制

研究了高速无刷直流电机无位置传感器的控制方法;通过滑模状态观测器获知电机的反电势信号,估算电机的转速及换相信号。为了解决传统的滑模观测器在接近切换面时抖振过大,影响系统的性能的问题,研究将幂次趋近律结合到滑模观测切换函数中,既可以增大趋近响应速度,又能减小了抖振。再利用李雅普诺夫函数作为稳定判据,推导出观测器的增益取值范围,以保证系统趋近运动时的动态品质。利用Matlab仿真软件进行仿真分析,并搭建了高速电机控制系统实验平台进行实验验证。仿真和实验结果表明改进后的滑模观测器在切换过程中抖振明显减小,提高了系统的鲁棒性和有效性。     

基于Matlab人机界面的无刷直流电机自适应控制

提出了基于改进的RBF神经网络的无刷直流电机自适应控制新方法.该方法首先利用由Matlab中的RBF神经网络函数设计出的人机界面平台对无刷直流电机进行离线辨识,确定RBF神经网络的网络结构及初始权值;再采用RBF神经网络在线算法在线辨识无刷直流电机模型,获得PID参数在线调整信息,并由单神经元PID控制器参数的在线自整定,实现系统的智能控制.由于该算法具有自适应确定网络结构和无需人为确定网络初始权值的优点,因此减少了网络训练的随机性,提高了训练精度.实验结果表明,该控制方法具有较高的鲁棒性和控制精度.     

无刷直流电机自适应模糊直接转矩控制研究

针对无刷直流电机（BLDCM）转矩脉动较大和传统PI速度环调节能力差的问题,提出了自适应模糊直接转矩控制的策略.集成了转矩直接控制和模糊控制自适应强的优点,可以有效抑制转矩脉动和加快转矩响应速度.同时将传统的PI速度调节器替换成模糊PID调节器,速度环根据转速偏差和转速偏差的变化率,模糊在线调节PID参数,使系统较好地实现速度参考自适应调节,由此获得更精确的转矩给定,提高系统抗负载扰动能力.通过进行MATLAB仿真实验,验证控制策略具有转矩脉动抑制作用,同时又提高了系统静动态性能,增强了系统鲁棒性.     

无刷直流电机控制器

美国LSI计算机系统公司新生产出一种无刷直流电机控制器LS7261,实现了对电机的可靠控制。 LS7261所要控制的直流电机并不是简单地拿掉碳刷的直流电机,这种电机的工作特性既不象交流电机也不象直流电机。它的结构简单,没有碳刷和整流子,但它的功率与体积之比是与一般的直流电机一样的。控制器对这种电机的速度控制范围很大,制动转矩也很大。这种电机的转子是由三块永久磁铁绕轴固定组成。定子是由三相绕组组成。它靠三相序列矩形脉冲驱动。脉冲序列决定电机的转向。转速调节是通过调节脉冲占空比来得到(这与调节一般直流电机的速度通过调直流电压一样)。     

无刷直流电机的指数趋近律滑模变结构控制

为了提高无刷直流电机(BLDCM)控制的抗负载扰动和快速响应能力,利用滑模变结构原理设计了一种指数趋近律的滑模变结构控制策略,并对该控制策略的可行性进行理论分析。通过设计BLDCM控制系统的速度环节,使控制性能得到很大改善。仿真试验表明,该控制策略具有响应速度快、无超调、抗负载扰动能力强等优点,提高了BLDCM的鲁棒性,从而验证了指数趋近律的滑模变结构控制策略的有效性。     

基于二阶滑模算法的无刷直流电机转速控制研究

研究了二阶滑模控制方法,将其引入无刷直流电机调速系统中。根据螺旋算法控制规律,设计了滑模控制器,使电机能够跟踪位置指令,快速响应转速调节。二阶滑模能够规避传统滑模的抖振现象,并且可以改善电机调速系统抗外界干扰的能力。仿真和试验结果表明,提出的方法可以使电机输出转速动态响应快,调节时间短,稳定匀速运行,验证了文中理论分析的正确性与有效性。     

无刷直流电机自适应模糊控制的研究

无刷直流电机(BLDCM)的高性能控制研究始终是运动控制领域中的一个重要研究方向，模糊自适应方法的提出为BLDCM控制系统的设计带来了全新的思路。基于BLDCM数学模型，利用结合自适应策略的模糊控制方法，实现转动惯量变化情形下转速的快速跟踪控制，并通过李亚普诺夫函数证明了速度控制器的稳定性。基于模块化建模工具Matlab，simulink建立BLDCM控制系统模型，采用dSPACE实时仿真环境自动生成控制回路的实时代码，构建便捷高效的在线实时控制平台。仿真及实验结果证明：控制系统运行平稳，自适应模糊策略具有良好的静、动态特性。     

基于模糊自适应ADRC的无刷直流电机电流控制

针对传统PID控制下无刷直流电机电流脉动较大,转矩脉动显著的问题,在研究电机数学模型和自抗扰控制器原理基础上,提出一种基于模糊自适应ADRC的无刷直流电机电流控制器.采用模糊推理方法对ADRC参数在线自整定,将电机电流脉动等视为系统的未知干扰,利用该文设计的控制器以改善馈电电流波形,抑制电机转矩脉动.实验结果验证了所提出控制方案的有效性,是一种新型的无刷直流电机电流控制方式.     

基于指数趋近律的无刷直流电机滑模控制研究

针对无刷直流电机控制系统容易受负载扰动和参数变化等影响的特点,在推导无刷直流电机数学模型的基础上,利用滑模变结构原理设计了一种指数趋近律的滑模变结构控制策略,并将该控制策略应用于无刷直流电机调速系统;同时利用Matlab/Simulink软件进行仿真验证.仿真实验表明,该控制策略与经典PI控制策略相比,系统基本无超调,动态响应快,跟踪性能好,且系统对外部扰动及参数摄动具有较强的鲁棒性.     

自适应模糊PID控制的无刷直流电机及仿真

提出了利用自适应模糊PID控制器实现对永磁无刷直流电机调速系统进行设计的新方法。文中首先建立永磁无刷直流电机的数学模型，以此进行转速和电流双闭环调速系统控制；并通过调节PWM发生器的开关频率来减少转矩脉动。接着将模糊控制器和PID控制器通过自适应因子结合，在线自调整控制参数，进一步完善了PID控制器的性能，提高了系统的控制精度。并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK以及Power System Blockset有机结合起来，实现了该自适应模糊PID控制器的计算机仿真。结果表明，该方法有较高的精度。