改进滑模观测器的永磁同步电机SVM-DTC系统

对一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机SVM-DTC(Direct Torque Control)系统进行了设计研究。针对传统直接转矩控制转矩与磁链脉动较大的问题,采用生成预期电压矢量的SVM-DTC控制方式抑制转矩与磁链脉动;同时,利用Sigmoid函数实现滑模速度观测器的准滑动模态控制,改进了传统滑模观测器的不足,实现了SVM-DTC系统的无位置传感器控制。仿真结果表明,能够有效抑制转矩与磁链脉动,并能实现良好的转速观测效果。     

永磁同步电机滑模变结构调速系统动态品质控制

为了提高永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种新型指数趋近律,与常规指数趋近律不同,该趋近律将趋近速度与系统状态量的变化相关联,克服了常规指数趋近律的缺点,有效抑制了滑模的固有抖振问题,并增大了趋近速度.将该趋近律应用于永磁同步电动机调速系统,设计了基于新型指数趋近律的滑模变结构速度控制器,以取代传统PI 调节器.仿真和实验结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性.     

双绕组永磁同步电机滑模变结构控制

双绕组永磁同步电机通过绕组串、并联重构能有效提升系统的运行范围。然而绕组不同模式下的参数变化造成传统PI控制器无法满足系统高品质运行要求。该文针对此类电机的运行特点,研究了一种集转速环控制和抗扰观测的复合滑模变结构控制器,有效抑制了电机参数变化及绕组重构引起的转速动态波动问题。首先,分析了双绕组永磁同步电机不同模式下的工作机理、绕组重构时转速波动产生的原因。其次,设计了滑模变结构控制器以实现控制参数的自适应,快速满足重构瞬间电流关系以抑制动态波动。最后,利用小型原理样机,对采用PI控制器和滑模变结构控制器方案进行了典型工况下的对比实验,验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

永磁同步电机滑模变结构直接转矩控制

将滑模变结构控制策略引入永磁同步电机直接转矩控制中,来解决传统永磁同步电机直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定、低速时系统难以准确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题.仿真研究表明,本文提出的这种新型控制策略能极大地减小传统直接转矩控制中因两滞环调节器造成的静态转矩脉动,同时又保持了直接转矩控制固有的转矩快速响应特征和对系统参数摄动、外干扰、测量误差以及测量噪声具有的极强鲁棒性优点,有效地改善系统的动、静态运行性能,是永磁同步电机直接转矩控制中一种新颖的改进控制方式.     

永磁同步电机离散准滑模变结构控制

为了提高永磁同步电机调速系统的动态品质,解决传统PI调节器存在的抗干扰能力弱,鲁棒性差等问题,将滑模变结构控制(SMC)应用于PMSM调速系统,探讨了变结构控制在离散线性系统中存在的问题,分析了当常规的趋近律方法应用在调速系统中时存在的不足;基于一种新的离散变结构趋近律对永磁同步电机滑模速度调节器进行了设计,并与常规趋近律分别进行了试验比较。仿真实验结果表明,基于滑模变结构理论设计的调速系统具有良好的动静态特性和抗干扰的能力。将该新型趋近律用于离散系统,验证了在离散系统中同样拥有良好的仿真效果。     

永磁同步电机滑模变结构鲁棒控制

为了克服常规PID速度控制器的缺点,有效抑制状态变量的超调问题,加快转子的收敛速度,增强系统的抗干扰性,提出了一种用于表面式永磁同步电动机的上下界滑模变结构速度控制器。与常规PID速度控制器不同,该控制器将速度误差与系统状态量的变化相关联,通过预设负载转矩的上下界值来实时改进滑模控制率。该控制器可取代常规PID控制器应用于永磁同步电动机矢量调速系统中。仿真和实验结果表明,基于上下界的滑模变结构控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。     

基于超螺旋滑模变结构永磁同步电机的控制

根据αβ坐标系统的永磁同步电机数学模型,利用MATLAB/Simulink仿真工具,搭建了传统直接转矩控制系统仿真模型。针对系统磁通与转矩的输出波动大的特点,基于超螺旋滑模变结构控制策略,在dq坐标系下,设计了磁链与转矩控制器,继而搭建仿真模型。在新的模型下,用转矩控制器与磁链控制器替换滞环比较器,得出了改进系统的电磁转矩与电机转速的响应曲线。通过对比传统直接转矩控制系统的曲线,结果表明改进后的系统电磁转矩曲线脉动显著减小,转速响应明显加快。     

永磁同步电机调速系统的积分型滑模变结构控制

传统的比例积分微分(proportion integral derivative,PID)控制由于控制方法简单,被广泛应用于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统当中,但其难以满足高精度的控制要求。传统的滑模控制(sliding mode control,SMC)虽然在一定程度能达到较好的控制效果,但需要对速度信号进行微分,而这一过程会引入高频扰动。为了实现PMSM的高精度控制,该文设计了一种积分型滑模变结构控制器,针对负载扰动的问题,依据龙伯格线性观测器的原理设计了负载转矩观测器,并将其观测值反馈到滑模控制器的设计中。通过仿真及实验可以看出,负载观测器能跟踪实际负载的变化,滑模控制器使系统在负载波动时转速保持不变。因此,基于负载转矩观测器设计的积分型滑模控制器使系统具有快速性、无超调等优点,且对负载扰动具有较强的鲁棒性。     

永磁同步电机的改进型滑模变结构控制研究

传统永磁同步电机直接转矩控制普遍存在着转矩脉动较大以及动态响应慢的缺点,为了解决这些缺点,提出一种基于改进型滑模变结构控制方法.本文对比了PI控制、传统SMC控制、改进型SMC控制.仿真结果表明,与传统直接转矩控制相比,改进型SMC控制有效的减小了超调量,提高了系统的动态响应速度.     

改进滑模变结构的永磁同步电机控制方法

永磁受到多种因素影响,具有复杂变化特性。传统方法存在抗干扰能力弱、系统响应时间长,稳定性差等问题。为了获得更优的磁同步电机控制效果,提出了改进滑模变结构的永磁同步电机控制方法,在Matlab 2014的平台上与其他方法进行了仿真对比实验。结果表明,所提方法可以准确实现磁同步电机进行控制,当负载发突变时,能够在短时间内做出响应,抗负载扰动能力强,提高了系统动态性能。实验结果验证了所提方法对永磁同步电机控制的有效性和优越性。     

基于滑模变结构控制的永磁同步电机矢量控制

在分析表面式和内置式永磁同步电机数学模型基础上,设计了两种不同的滑模变结构控制器分别应用于表面式永磁同步电机id=0矢量系统和内置式永磁同步电机最大转矩电流比矢量系统,并对两种系统的稳定性进行了证明。通过对比PI控制器和滑模控制器的仿真结果,说明了滑模控制算法对永磁同步电机控制的有效性。     

矩阵变换器-永磁同步电机驱动系统滑模变结构控制

为了抑制电网电压不平衡的影响,在矩阵变换器-永磁同步电机(MC-PMSM)驱动系统电流控制器设计中引入滑模变结构控制(SMC)策略,取代传统的比例-积分(PI)控制器。分析了电网电压不平衡对矩阵变换器(MC)输出电压的影响,并针对这种扰动和电机参数摄动,建立了永磁同步电机的解耦数学模型(扰动模型);在此基础上,选取积分滑模面和指数趋近律,设计滑模变结构电流控制器。实验结果表明,本文提出的滑模变结构控制策略有效地抑制了电网电压扰动情况下电机电流的波动,效果优于传统控制策略,且控制器参数调节简单,易于实现,具有较强的全局鲁棒性。     

永磁同步电机滑模变结构直接转矩控制研究

为了克服传统永磁同步电机直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定等问题,引入了滑模变结构控制策略。详述了滑模变结构的基本原理、永磁同步电动机滑模变结构模型,分析了抖振产生原因及其对策,推导了滑模变结构控制律。仿真结果表明该控制策略极大地改善了系统的动、静态性能,对系统参数和外部干扰表现出较强的鲁棒性。     

高速永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制

为了改善高速永磁同步电动机的控制性能,从永磁同步电动机的非线性动态数学模型出发,应用精确线性化理论并结合滑模变结构控制方法,将转速环与电流环结合在一起设计了一体化控制器,解决了小惯量高速永磁电机电磁与机械时间常数相接近,速度与电流之间的非线性耦合问题;设计了一种能够在一个数学模型中同时辨识转速与电机参数的自适应在线辨识方法,并实现了高速电机无位置传感器运行。仿真和实验表明,该控制系统具有良好的动、静态特性和鲁棒性。     

基于滑模变结构永磁同步电机混沌跟踪控制

在某些参数的情况下,永磁同步电机(PMSM)会出现混沌现象。利用滑模控制变结构控制原理,可以将含有扰动的系统混沌轨道先后控制到任意固定点和周期轨道,依据李雅普诺夫稳定性原理证明所设计的控制器可使得该系统逐渐达到稳定。仿真结果进一步验证了该方法的有效性,对电机运动的稳定性具有较好的价值。     

永磁同步电机SVM-DTC系统的研究

常规直接转矩控制存在开关频率不固定、转矩和电流波动较大的不足.利用Matlab/Simulink对基于空间矢量调制的直接转矩控制系统进行了仿真研究,并着重分析了影响该系统稳定的几个关键问题,如磁链观测模型选取、定子磁链给定等.仿真结果表明,SVM_DTC策略既保持了常规直接转矩控制的快速动态响应特性,又有效地减小了转矩和电流的脉动,极大地提高了系统的控制性能.     

基于非线性滑模面的永磁同步电机变结构控制

目前大多采用饱和函数来削弱永磁同步电机滑模变结构控制的抖振,并且饱和函数的边界层厚度越大削弱抖振的能力越强,但这样会降低电机控制的最终精度。为了解决在采用饱和函数时,削弱抖振和提高控制精度之间的矛盾,提出了非线性滑模面。把非线性滑模面和饱和函数结合起来,既能很好地削弱抖振又能提高控制的精度,最后通过分析仿真证明了这点。     

新型滑模变结构的永磁同步电机无位置控制

设计并实现了一种新型滑模变结构永磁同步电机转子位置辨识算法。该算法选择Sigmoid函数作为滑模切换函数,采用基于内嵌滤波器的同步旋转坐标系锁相环技术,有效抑制了滑模高频抖动信号对位置辨识的影响,且无需对位置辨识值进行相位补偿。着重讨论了位置辨识偏差对锁相环设计的要求。仿真结果表明该算法可以有效消除抖振信号的影响,位置辨识响应快、精度高,验证了理论分析的正确性和所提策略的有效性。     

基于模糊滑模变结构永磁同步电机的控制方法

永磁同步电机(PMSM)是一个典型的强耦合非线性系统,滑模控制中由于滑动阶段的不变性,其对系统参数的抗干扰能力较强,因此,在滑动阶段具有良好的鲁棒性,但滑模控制自身也存在着严重的抖振。引入边界层法,使得控制作用在边界层内部变为连续控制,边界层外为常规滑模控制,提高系统的运动性能。同时采用模糊控制器,实时在线调整滑模控制器切换变量中符号函数前的系数,减弱系统抖振。最后用MATLAB/SIMULINK建立仿真模型,在0.15 s时刻设置负载突变,仿真结果表明,模糊滑模变结构永磁同步电机系统矢量控制具有更好的鲁棒性及抗干扰能力。