基于扰动观测器的电动助力转向系统用永磁同步电机鲁棒预测电流控制

为了提高电动助力转向系统中永磁同步电机的电流跟踪性能,采用了无差拍控制策略,但传统无差拍控制的稳定性和控制精度受系统延时和电机参数摄动及其他扰动的影响。因此,提出了一种基于扰动观测器的鲁棒预测电流控制(ARPCC)算法。该算法在无差拍控制基础上增加了电流观测器和扰动观测器,电流观测器预测电机电流,补偿控制延时,扰动观测器通过估计系统扰动提高电流观测和控制精度。仿真和试验结果表明:该算法可以显著提高电流跟踪的稳态性能和动态性能。     

刚体航天器预设时间预设精度姿态跟踪控制

为研究刚体航天器在上界已知的外部扰动力矩作用下的姿态跟踪控制问题,提出了一种可以指定跟踪精度的预设时间姿态跟踪控制策略。首先,设计了一种预设时间扰动观测器,此观测器可以在指定的时间以内实现对有界外部扰动的高精度在线估计,利用其估计值可以对外部扰动力矩进行补偿。然后,在此扰动观测器的基础上,运用终端滑模控制方法,设计了一个（准）终端滑模面并构造了一个连续非奇异终端滑模姿态跟踪控制器。Lyapunov理论分析表明,本研究所提观测器、滑模面和控制器的收敛时间上界以及收敛完成以后姿态跟踪的误差上界均显式存在于观测器、滑模面和控制器的有关参数中,因而可以在控制器设计过程中很方便地对其进行调节,且不受初始条件的制约。最后,通过数值仿真验证了所提控制策略的性能。仿真结果表明,无论是收敛速度还是跟踪精度,预设值都是一个比较宽松的上界,实际性能有可能远远优于预设值,并且此算法对系统的建模不确定性也有比较好的鲁棒性。     

基于H∞理论的滚珠丝杠进给系统滑模控制

针对滚珠丝杠进给系统的动态特性,建立参数不确定的数学模型. 为了消除参数不确定的影响,设计满足H∞性能的积分滑模控制器. 针对存在的未知干扰,设计指数干扰观测器进行补偿. 分析结果表明,本研究的控制方法具有L₂增益性能. 利用该方法在滚珠丝杠实验台上进行轨迹跟踪实验. 实验结果表明,当使用设计的控制器时,最大跟踪误差为16.85 μm;当使用设计的控制器加上指数干扰观测器时,最大跟踪误差为10.18 μm;在工作台增加25 kg质量块后,当使用设计的控制器加上干扰观测器时,最大跟踪误差为15.61 μm. 实验结果说明所设计的控制器具有较好的性能,并且干扰观测器能够提高控制精度. 与传统的比例-比例积分控制器的对比结果说明本研究的控制方法有较好的综合性能.     

永磁同步电动机控制方法研究

根据永磁同步电动机PMSM数学模型结合矢量控制理论设计了滑模观测器,采用了一种饱和函数的算法抑制抖振。以TMS320LF2407A为控制核心,设计了控制系统的硬件,编制了滑模估算算法,并且在额定功率为180 W,额定电压为380 V的PMSM实验装置上进行了实验研究。结果表明,研究的滑模观测器估算方法切实可行,能够实现转子位置跟踪,永磁同步电机具有良好的调速运行指标。     

基于双观测器的机器人自适应摩擦补偿控制

针对机器人系统中存在关节摩擦的问题,提出一种基于终端滑模观测器和摩擦状态观测器的双观测器自适应摩擦补偿反演控制方案:为避免速度测量带来的噪声影响,设计终端滑模观测器对机器人的速度进行估计;考虑到摩擦力无法直接获取,采用连续LuGre摩擦模型,设计摩擦状态观测器和摩擦参数自适应律,得到摩擦的估计值;结合摩擦估计值设计反演控制器,使机器人在受到关节摩擦影响的情况下能有效跟踪期望位置轨迹。最后通过Lyapunov函数证明闭环系统的稳定性以及机器人轨迹跟踪误差的收敛性,并通过MATLAB仿真验证该控制方案的有效性。仿真结果表明,该控制方法能有效抑制关节摩擦对机器人轨迹跟踪的影响,提高了系统的位置跟踪精度。     

神经网络磁通观测器在感应电机矢量控制中的应用

矢量控制的交流感应电机具有良好的调速性能．而磁场定向是实现矢量控制的关键技术．常规磁通观测器不能适应电机参数的变化,具有自学习能力的神经网络为解决这一问题提供了很好的工具,由于网络的训练样本难于获得,提出了利用定子电压模型构成神经网络观测器的方法并进行了仿真研究,取得较为满意的结果．     

控制方向未知的非线性系统有限时间跟踪控制

研究了一类具有输入死区以及控制方向未知的严格反馈非线性系统有限时间输出反馈跟踪控制问题. 首先,通过坐标变换,将所研究的控制方向未知的非线性系统转化为控制增益已知的等效系统. 然后,设计了一个模糊状态观测器来逼近不可测的状态,引入Nussbaum函数来解决控制方向未知的困难. 基于模糊状态观测器,通过反步法利用变换后的系统间接得到原系统的控制器. 此外,该控制器可以保证跟踪误差在有限时间内收敛于原点的一个小邻域,且闭环系统中的所有信号都保持有界. 最后,通过一个仿真算例验证了该控制方法的可行性和有效性.     

直流调速系统单神经元自适应速度控制方法

针对直流调速系统,将单神经元自适应PID控制器与负载观测器有机结合,提出了一种基于单神经元的自适应速度控制方法.仿真结果表明,该法不仅结构简单、易于实现,而且克服了单神经元自适应PID控制器抗负载扰动能力不足的缺点,在电机参数变化和负载突变时都具有较好的控制性能.     

直流调速系统单神经元自适应速度控制方法

针对直流调速系统，将单神经元自适应PID控制器与负载观测器有机结合，提出了一种基于单神经元的自适应速度控制方法．仿真结果表明，该法不仅结构简单、易于实现，而且克服了单神经元自适应PID控制器抗负载扰动能力不足的缺点，在电机参数变化和负载突变时都具有较好的控制性能．     

基于速度观测器的移动机器人轨迹跟踪控制

提出了一种无需纵向速度测量的新的移动机器人轨迹跟踪控制方法,可以采用速度观测器替代纵向测量装置来确定移动机器人的运动速度.设计了一种基于速度观测器的轨迹跟踪控制器.控制器设计是以轮式及履带式移动机器人模型及其所采用的驱动电机数学模型为基础,具有两种实用性能：（1）控制器不需要很精确的移动机器人模型参数和驱动电机参数,就可以很好地在一个闭环控制系统中减小跟踪误差;（2）在理论上仅需要通过一个设计参数的设置就能够有效地控制跟踪误差范围.     

模糊PID控制在谐波励磁同步发电机励磁调节器的应用

研制了一种新型的谐波励磁发电机数字励磁控制器。该调节器运用PWM技术控制IGBT的通断,从而实现对发电机输出端电压的控制,系统采用了模糊PID控制算法使得系统的控制性能更佳。通过仿真实验说明采用模糊PID控制算法的励磁系统,无论是静态还是动态特性均优越于采用常规PID控制算法的励磁系统,而且同一个模糊PID控制器还能适用于不同的发电机。     

积分型线性综合最优控制原理及仿真实验

对发电机端电压偏移量施加积分控制时,考虑到发电机励磁系统、调速系统的控制, 推导出了发电机的积分型线性综合最优控制规律(ILIOC),并与只考虑发电机励磁系统、调速系统控制的发电机线性综合最优控制规(ILIOC)进行了比较。仿真结果表明:在提高系统稳定极限和改善系统动态特性方面,ILIOC与LIOC具有相同能力。同时ILIOC能消除发电机端电压的稳态误差,提高了控制精度,改善了系统运行水平。     

500MW机组热控自动调节系统

捷制500MW机组自动调节系统,是该机组热控三大主要系统之一,它采用法国ALSTHOM公司CON了ROLE BATLEX子公司生产的MICRO-ZT20微机分散系统的控制单元。本文对MICRO-Z系统的结构、典型调节回路工作过程、系统组态、系统特点等进行细致的分析介绍,为从事热控专业的人员了解引进机组的热控设备性能提供参考。     

预测函数算法在同步发电机励磁系统中的应用

预测函数控制(Predictive Function Control)方法克服了传统预测控制算法复杂、在线计算量大的缺点,具有算法简单、计算量小、跟踪速度快和精度高等优点,适合同步发电机励磁等快速系统.介绍了预测函数控制(PFC)的基本原理和特点,成功地将预测函数控制算法运用到同步发电机励磁系统中.仿真结果表明:预测函...     

模糊自适应PID控制在开关磁阻风力发电系统中的应用研究

针对风速的突变性和不确定性,以及开关磁阻发电机的非线性和强耦合性的特点,提出了基于模糊自适应PID闭环控制优化输出电压的方法。介绍了开关磁阻发电机系统的运行原理和模糊自适应PID控制原理,并利用Matlab/Simulink工具分别对常规PID控制和模糊自适应PID控制下开关磁阻发电系统的输出电压进行仿真及对比分析。实验结果表明:模糊自适应PID闭环控制输出电压控制精度更高,动态性能更好,抗干扰能力和鲁棒性较强。     

电力系统最优无功配置/运行

提出考虑无功对电力系统静态稳定和电压特性灵敏度的最优化无功配置和运行算法,其数学模型中包含了有功功率和电压相角的关系。提出一个最优无功配置的综合性能指标。用直接法而不是灵敏度法形成线性规划问题。约束条件包括发电机无功限值,负荷节点电压限值和控制变量(发电机端电压,变压器分接头和可投切的无功电源)限值。在试验系统上应用后表明,本算法具有速度快和收敛性好的优点。     

积分型线性最优励磁控制原理及仿真实验

从电力系统的运行实际出发，推导了对发电机机端电压偏移量施加积分控制时系统的线性化增广状态方程式，并在此基础上推导了积分型线性最优励磁控制规律（以下简称ＩＬＯＥＣ）。将ＩＬＯＥＣ用于多机系统的仿真结果表明：在提高系统稳定极限和改善系统动态特性方面，ＩＬＯＥＣ与ＬＯＥＣ具有相同的能力。同时ＩＬＯＥＣ能消除发电机机端电压的稳态误差，提高控制精度，改善了系统运行水平。     

基于观测器非线性不确定系统的自适应模糊控制

针对一类单输入单输出不确定非线性系统,提出了一种稳定的自适应模糊控制方法。这种控制方法不需要系统状态可测的条件,而是通过设计模糊状态观测器来估计系统的状态。证明了所提出的控制方法不但能使闭环系统稳定,而且输出误差取得跟踪控制性能。     

采用滑模观测器的交流永磁直线伺服电机无传感器控制

提出了一种采用滑模观测器的交流永磁直线伺服电机无传感器控制的新方法．利用非速度信息，如：电机的电压、电流及电机本身参数，通过滑模观测器产生控制器所需的速度反馈信息．滑模观测器对包括量测噪声在内的扰动具有强鲁棒性．观测方案保证了控制的稳定性和稳定精度．整个控制策略由一片DSP(TMS320C25)执行．仿真及实验结果证实了所述控制方法的有效性．     

基于虚拟同步电机原理的微网逆变器控制及其仿真分析

基于微电网逆变器的数学模型与同步电机数学模型的相似性,建立三相电压型逆变器的虚拟同步电机模型.分析虚拟感应电势的作用,提出将虚拟调速系统和虚拟励磁系统应用到微电网逆变器的控制策略,给出系统参数设计原理和仿真模型结构.采用该控制策略的逆变微电源具有调压调频和功率控制的2种功能,能分别适用于微电网的孤岛运行和联网运行工作模...