永磁同步电动机SVPWM和电流滞环控制仿真分析

在永磁同步电动机(PMSM)的数学模型基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环控制的原理,用Matlab/Simulink软件分别建立了永磁同步电动机SVPWM和电流滞环控制的速度环、电流环双闭环模型,并给出了利用Simulink的实现方法。通过对两种控制方法的仿真结果进行对比分析,证明了SVPWM比电流滞环控制具有更好的鲁棒性和快速性,为永磁同步电动机控制系统的设计提供了理论基础。     

基于多算法的永磁同步电机伺服控制系统

为了提高伺服控制系统的动态性、鲁棒性以及良好的跟踪性能,以永磁同步电机数学模型为基础提出了滑模变控制与卡尔曼观测器相结合的控制方案。在伺服控制系统中,位置环采用滑模变结构控制,速度环主回路采用PID控制,其反馈回路中使用卡尔曼观测器的控制策略,而电流环采用PI控制。在MATLAB/Simulink环境中,对多种控制算法相结合的控制系统进行仿真,证明了此方案的有效性,即电机在各种扰动及不确定因素情况下仍具有较强的适应性和鲁棒性,发挥了良好的的动态特性。     

DC-DC变换器变结构控制方案探讨

为使DC-DC变换器变结构控制可获得良好的静动态特性。文章给出两种变结构控制方案,一种是用新型滑模控制方法用于Buck变换器。即用两个滑模面分别实现内外环控制,内环为电流控制环,外环为电压控制环。双滑模面的控制具有很强的鲁棒性,抖振和稳态误差很小。另一种是将传统的PI控制方法与SMVSC控制方法相结合应用于Boost变换器,当输出偏差较大时采用SMVSC控制方法,而在输出偏差较小时采用PI控制方法。这种混合控制方法使系统既具有快速性和鲁棒性,同时,由于PI控制的作用消除了滑模面附近的高频抖动及滑动模态误差。经仿真表明这两种控制方法控制效果十分理想。     

无刷直流电动机智能控制的设计与实现

针对无刷直流电动机非线性、强耦合、多变量、传统控制方法难以进行优良控制的特点,智能控制系统以DSP为核心控制芯片,采用了自适应PID控制算法的转速、电流双闭环PWM控制,其中速度环采用PI调节算法,电流环采用电流截止负反馈控制算法。电流滞环控制方式和直流侧控制的PWM斩波法控制开通相的电流上升速率来抑制低速下的换相转矩脉动。理论和SIMULINK环境仿真建模实验证明所提出的控制方法可靠,实用性强。     

电动汽车内置永磁同步电机控制策略研究

针对电动汽车内置永磁同步电机电流滞环控制和电压空间矢量控制各自的优缺点,将两种控制方法结合起来并加以改进,即在电流滞环环节中用两相斩波替代三相斩波。实验分析验证表明,改进控制方案的控制效果较好,降低了控制器开关损耗,有效提高了系统的节能性。     

玻璃烫钻多头研磨机微进给结构的设计与仿真

针对研磨机对进给量控制精度不足和欠稳定的问题,根据玻璃烫钻加工工艺的要求,研究比较了进给机构,并确定了玻璃烫钻的进给方案,同时研究了机床传动链,得出了机械传递函数及固有频率,为避免共振提供了理论支持.电气控制系统采用电流环、速度环和位置环3环控制方案,通过工程整定的方法首先对电流环控制器和速度环控制参数进行了确定.在此...     

基于MATLAB的无刷直流电机的电流滞环控制仿真

针对无刷直流电机的转矩脉动,采用电流滞环控制来抑制脉动;在Matlab/Simulink环境下,基于直流无刷电机的数学模型、转速和电流双闭环控制策略来建立无刷直流电机电流滞环控制系统的各个独立模块如BLDC本体模块、速度控制模块、电流滞环模块、逆变电路模块、脉冲信号模块等,再进行各功能模块的连接,搭建无刷直流电机的控制系统仿真模型,并在给定参数下进行仿真分析。     

基于矢量控制的丝光机多单元同步伺服系统研究

根据交流永磁同步电机的数学模型和矢量控制原理,研究了丝光机多单元同步伺服系统的矢量控制方法,建立了系统的数学模型,设计了控制系统的电流控制器、速度控制器及线速度环参数。仿真结果表明,该控制方法能有效提高丝光机多单元同步系统的控制精度和响应速度     

Indramotion MTX数控系统控制过程优化研究

简述了MTX系统的控制环结构,通过对控制环控制过程的研究,得出了其位置环,速度环和电流环的校正函数,通过对其参数进行修改,得到了较好的符合理论预想的控制效果.     

PMSM伺服系统的速度环控制器参数整定方法研究

针对PMSM伺服系统的速度环控制器参数整定过程中需要人工反复调参、效率低、控制效果差等问题,提出一种基于控制器结构模型的PMSM伺服系统的速度环控制器参数整定方法。首先以速度环控制器的数学模型为基础,然后通过分析速度环控制器的开环传递函数,以相角裕度作为性能指标,采用频率响应的设计方法使系统工作稳定并最终计算出速度环参数。Simulink仿真与实验结果表明:使用该整定方法所整定的速度环具有响应快、精度高的优良特性,且参数不需要进行反复调试,在实际应用中,对于增强PMSM伺服系统的速度环控制效果具有重要意义。     

永磁同步电机矢量控制系统的建模与仿真

永磁同步电机（PMSM）伺服系统的速度环和电流环具有非线性耦合特性,需要进行电流解耦控制.因此,根据矢量控制的原理实现了该系统的线性解耦.通过对永磁同步电机数学模型分析,建立基于Simulink伺服系统矢量控制仿真模型.仿真结果表明,建立的系统耦合模型具有良好速度控制特性,并对永磁同步伺服耦合系统设计具有指导价值.     

积分反馈自抗扰控制力矩陀螺框架伺服系统设计

设计了永磁同步电机直驱的控制力矩陀螺(CMG)框架伺服系统,并提出积分反馈自抗扰控制(ADRC)伺服跟踪算法用于实时跟踪CMG操纵律输出的框架角速度指令。首先,采用电机轴电流id=0的矢量控制策略建立了CMG框架伺服系统的数学模型;然后,分析摩擦力矩和齿槽力矩对CMG框架伺服系统性能的影响,并在Matlab中搭建速度环采用ADRC的框架伺服仿真系统;最后,对框架伺服系统的速度环分别采用模糊PI、ADRC、积分反馈ADRC算法进行实验。实验结果表明:采用积分反馈ADRC算法跟踪0.1～2.0rad/s时,稳态精度为0.005～0.012rad/s;跟踪0.0～0.1rad/s时,稳态精度为0.001～0.005rad/s,临界爬行速度为0.003rad/s;跟踪2sin(t)rad/s速度曲线时,幅值误差为0.55%,相位滞后0.09978rad。结果满足CMG框架伺服系统精度高、鲁棒性强的要求。     

数控位置伺服系统控制策略研究

针对高速高精度加工技术对数控位置伺服系统的控制性能提出的更高要求以及现行位置伺服控制方法存在不足的问题,提出了一种基于模糊推理的广义预测控制方法。首先采用网格搜索算法和递推最小二乘法相结合的思想对伺服控制系统的模型结构和模型参数进行辨识;然后将广义预测控制方法作为数控位置伺服系统的控制策略,运用模糊逻辑推理对反馈偏差进行非线性在线校正,克服了传统的广义预测控制对CARIMA模型进行线性控制的缺点;最后通过MATLAB仿真和施耐德十字平台实验验证了该方法具有很好的控制性能和鲁棒性。该方法为高速高精度数控机床的位置伺服控制系统提供了一种新的思路。     

基于蝗虫优化算法变论域模糊PI的PMSM矢量控制

永磁同步电机是一个多变量、强耦合、非线性和变参数的复杂控制对象,采用传统的PI控制很难满足现代工业的控制要求.为了获得较好的控制性能,在标准模糊PI控制的基础上,提出了一种蝗虫优化算法和变论域模糊PI相结合的控制方法.首先,介绍了蝗虫优化算法和变论域模糊PI控制的基本原理;然后,阐述了蝗虫优化算法变论域模糊PI转速控制...     

永磁同步电机调速系统的自抗扰控制

提出了一种利用反双曲正弦函数的一阶自抗扰控制器,以提高永磁同步电机正弦波脉宽调制(SPWM)调速系统的跟踪精度。研究了永磁同步电机转速环的数学模型;分别设计了一阶跟踪微分器和二阶扩张状态观测器,利用李雅普诺夫函数分析了它们的收敛性;构造了转速环的一阶自抗扰控制器,同时证明了一阶自抗扰控制误差系统的渐近稳定性。最后,将该新型一阶自抗扰控制器作为永磁同步电机的转速调节器,分析了自抗扰控制永磁同步电机的SPWM调速系统。仿真实验表明:自抗扰控制调速系统速度阶跃跟踪的调整时间约为0.15 s,稳态误差小于0.28 r/min;同一调速系统正弦响应的最大跟踪误差约为17 r/min。与PI控制调速系统相比,自抗扰控制永磁同步电机调速系统阶跃响应快速而平稳,无超调,稳态误差小;另外,系统正弦响应的跟踪性能好,跟踪误差小。     

基于扰动观测器的永磁同步电机电流环自适应滑模控制

针对扰动对永磁同步电机转速伺服系统性能的影响,提出了基于扰动观测器的电流环自适应滑模控制方法。设计了自适应律在线估计系统的内部参数摄动以补偿模型不确定性扰动。同时,设计了滑模扰动观测器实时估计系统外部负载扰动,并将观测值前馈补偿到电流环自适应滑模控制器,在提高系统鲁棒性的同时降低滑模控制系统的抖振。实验结果显示,采用基于扰动观测器的电流环自适应滑模控制方法,系统可快速、准确、无超调地跟踪900r/min的速度指令,调节时间为0.08s,稳态误差为±5r/min。加入0.6N·m的负载扰动,该控制方法的最大转速波动为21r/min,比PI控制方法的转速波动减小了3.4%。仿真和实验结果表明,基于扰动观测器的电流环自适应控制方法提高了永磁同步电机转速伺服系统的鲁棒性和动态响应性能,同时可有效抑制滑模控制系统的抖振。     

泵控式带钢纠偏伺服系统动态特性研究

常用的带钢纠偏系统为阀控缸电液伺服系统,存在维修成本高、系统发热量大、故障率高等问题。论文提出采用直驱式电液伺服系统代替带钢纠偏系统中的阀控式电液伺服系统,采用永磁式同步电动机代替电液伺服阀作为带钢纠偏控制系统的控制元件,设计出了永磁式同步电动机驱动定量泵直接控制液压缸的电液伺服控制系统,利用Matlab/Simulink仿真分析系统的稳定性和动态特性,结果表明,该系统满足带钢纠偏控制对稳定性、响应快速性的要求。     

基于ESO及NTD的PMSM无机械传感器位置控制

在分析永磁同步电机(PMSM)系统模型的基础上,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)及非线性跟踪微分器(NTD)的PMSM无机械传感器位置控制系统。控制系统通过基于ESO及NTD的观测器实时观测出电机转子位置及转速,在此基础上实现PMSM无机械传感器位置控制。仿真和实验结果表明该系统结构简单,控制快速、准确、无超调,对于外界干扰具有较强的鲁棒性。     

基于Matlab的数控交流伺服系统的仿真研究

为实现高性能的伺服控制，针对基于矢量控制的PMSM伺服系统的速度调节和控制进行了分析。利用Matlab平台构建了PMSM矢量控制仿真模型，根据数控伺服系统的性能要求，对不同插补方式下的速度控制进行了仿真研究，结果证明了该系统模型的有效性。     

基于MRAS的低速永磁电机的无位置传感器控制

为解决低速复式永磁同步电机(PMSM)在工作环境下的稳定运行等问题,将基于模型参考自适应法(MRAS)的无位置传感器控制方法应用到电机的控制策略中.在控制系统中,根据电机的参考模型,建立了可调模型,基于合适的自适应规律进行调节,估算出了电机的转速和转子位置角;在Simulink环境下建立了基于模型参考自适应的无位置传感器控制仿真模型,并进行了仿真与分析.研究结果表明,该模型参考自适应法估算精度较高,稳态转速平稳且跟踪性能好,动静态性能较好,对电机给定转速和负载扰动的鲁棒性强,适应性好;但同时该方法对电机的参数很敏感.