永磁同步电动机调速系统的模糊PI智能控制新方法

在分析永磁同步电动机 (PMSM )数学模型的基础上 ,利用Matlab软件建立了控制系统的仿真模型 ,提出了一种新型的模糊PI控制方法。在PMSM双闭环调速系统中 ,电流控制采用滞环电流调节器 ,而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的方法来实现。仿真结果表明 ,这种新型的模糊PI智能控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好 ,较传统PI控制具有更好的动、静态特性     

永磁同步电动机调速系统新型模糊控制方法

通过分析永磁同步电动机PI控制的不足,在对传统模糊-PI混合控制策略进行改进的基础上,介绍参数模糊自整定PI控制策略。该策略吸收了模糊控制和PI控制的优点,能够按照被控制对象的性能要求,通过模糊控制规则,自动整定PI参数,实现了模糊控制没有的积分控制效应和PI控制没有的微分控制效应,相当于变系数的PID控制器的功能特性,从而提高了系统的动态响应,消除了系统的稳态误差。仿真结果表明:该方法响应快、无超调、鲁棒性强,较传统PI控制具有更好的动、静态特性。     

永磁同步电动机双模糊直接转矩控制的研究

针对传统的直接转矩控制使用滞环比较器来控制定子磁链和转矩,存在滞环宽度调节有限、低速时转矩脉动大和逆变器开关频率不固定,速度PI调节器的比例积分参数恒定,其速度控制精度不高等缺点,设计了基于模糊直接转矩控制器和模糊速度PI控制器的双模糊直接转矩控制系统.利用模糊控制器分别来代替磁链、转矩滞环比较器和速度PI调节器,有效地减小了磁链和转矩控制容差,并利用磁链角对称特性进行映射,减少了模糊控制规则数,提高了实时性和速度控制精度.仿真结果表明:该方法明显优于常规的直接转矩控制,减少了转矩脉动,提高了系统的控制性能.     

永磁同步电动机传动系统的模型算法控制

综合模型算法控制（ＭＡＣ）在线实时预测、优化、反馈校正的优点,提出一种用于永磁同步电动机（ＰＭＳＭ）传动系统的ＭＡＣ方案。采用ＰＭＳＭ的二阶ＡＲＭＡ模型为预测控制的参数模型,并在此基础上进行优化、校正、算法简单,能很好地满足动态较快的电动机实生要求。对系统的稳定性和鲁棒性进行了分析、论证,表明无论模型如何失配,系统均稳定、无输出静差,鲁棒性强。仿真和实验结果进一步证明永磁同步电动机模型算法控制（Ｐ     

模糊模型算法控制的永磁同步电动机位置伺服系统

提出一种模糊预测控制算法 ,它兼有模糊控制和预测控制的优点 ,对被控对象的数学模型要求不高 ,能够克服传统控制方法中由于电机参数测量不准而带来的建模困难 ,并且具有较好的鲁棒性和实时性。本文将模糊模型算法控制应用于永磁同步电动机位置伺服系统中。仿真和试验结果表明 ,模糊模型算法控制的永磁同步电机位置伺服系统具有良好的静态和动态性能     

PMSM两自由度鲁棒转速控制器设计

为了提升永磁同步电机(PMSM)转速控制性能,设计了一种用于PMSM的两自由度(TDOF)鲁棒转速控制器。控制器中电流内环沿用了传统PI调节器,而转速调节使用了TDOF控制。在考虑了PMSM数学模型中非线性因素的基础上完成了闭环系统的全局指数稳定性证明,所得到的稳定条件可作为参数整定依据。TDOF鲁棒转速控制器对表贴式和内嵌式PMSM均适用,并对参数不确定性和外部转矩扰动具有非常好的鲁棒性。利用PMSM驱动测试平台开展了TDOF鲁棒转速控制器与传统PI转速控制器的对比实验,实验结果显示出新方案在控制性能和调试简便性等方面具有显著优势。     

永磁同步电动机的神经模糊矢量控制研究

通过分析永磁同步电动机（PMSM）的数学模型,提出神经网络模糊控制器的设计方法,并应用于永磁同步电动机双闭环矢量控制系统中的转速控制器,用来精确实现永磁同步电动机的速度控制。仿真实验表明,该方法得到的各项性能指标均优于PI控制和递归模糊神经网络控制,具有很强的适应性和鲁棒性,取得了比较理想的控制效果,为实现永磁同步电动机的智能化调速控制提供了切实可行的技术方案。     

永磁同步电动机控制系统的FPGA设计实现

介绍一种利用FPGA实现的高性能永磁同步电动机矢量控制系统。在分析了永磁同步电动机的数学模型和空间矢量控制方案的基础上,采用分模块化设计思想设计了基于FPGA的永磁同步电动机控制系统。使用VHDL硬件描述语言构建了永磁同步电动机矢量控制系统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)、编码器解码模块、PI调节器模块、角度计算模块等硬件逻辑电路。最后在Altera cyclone 4CE115 FPGA中,结合电机功率驱动板和永磁同步电动机对系统整体进行了实验验证。     

一种永磁同步电动机混合式电流控制策略

为了改善矢量控制永磁同步电动机(PMSM)的d、q轴定子电流动态性能,介绍了一种应用于小电感永磁同步电动机的时间最优控制与PI混合式(TOC-PI)电流控制策略。基于时间最优控制(TOC)理论,推导出控制d、q轴电流的最优开关曲线;基于该曲线及电流误差获取d、q轴电压,从而使得d、q轴电流以最短时间到达给定值;利用模糊开关在TOC和PI控制间切换,以减小TOC控制稳态电流脉动。仿真及实验结果证明了这种控制方法比PI控制具有更好的动态性能,同时也改善了TOC控制的稳态性能。     

基于免疫遗传模糊神经网络的永磁同步电机控制

在分析永磁同步电动机(PMSM)数学模型的基础上,提出了一种基于免疫遗传算法(IGA)的递归模糊神经网络(RFNN)控制器的设计方法,并应用于永磁同步电动机双闭环矢量控制系统中的转速控制器中,对永磁同步电动机实现精确的速度控制.在与传统PI控制和递归模糊神经网络控制仿真比较中,采用该方法的系统显示出良好的控制性能和控制效果.     

一种基于非线性PI的DSTATCOM串级解耦控制策略

建立了配电网静止无功同步补偿器（distribution static synchronous compen-sator,DSTATCOM）在幽坐标系下的数学模型,求得了其解耦后的控制系统结构,使得无功电流和有功电流可以独立控制。在解耦控制基础上引入一种计算简单的具有自整定功能的非线性PI控制方法,提出了基于非线性PI的串级解耦控制策略,并给出了控制器的参数计算方法。最后,在PSIM仿真环境下搭建了仿真模型,对模型参数精确和不精确两种情况及变负荷工况分别进行了仿真试验,验证了所提控制策略的可行性与优越性能。     

考虑饱和环节的自动发电控制时滞系统串级控制

自动发电控制(AGC)调节过程中存在发电机变化率约束、时延等约束条件,使得基于线性模型的AGC控制策略不能反映真实电力系统的频率调节特性。针对AGC时滞系统同时存在饱和与时延的问题,提出了一种基于内外环比例—积分(PI)稳定域的串级控制系统遗传优化策略。基于AGC系统的负荷频率控制与机组控制组成的串级控制回路,采用Hopf分岔代数判据和时滞系统稳定域理论,分别求取了内外回路的PI稳定域,证明了饱和及时延参数会影响到PI稳定域的变化。通过将稳定域转化为控制器参数优化的约束条件后,对内环优化采用不同指标进行对比,证明了绝对误差积分(IAE)指标对于扰动具有更好的抑制能力;而对外环的对比表明采用时间乘平方误差积分(ITSE)指标具有更小的波动量。遗传优化结果表明所提控制策略能够有效抑制饱和及时延环节对系统性能的影响。     

一种无差拍直接转矩控制方法

针对现有的感应电动机无差拍直接转矩控制方法计算比较复杂,且计算得到的两个控制电压与控制对象磁链和转矩不是一一对应的问题,提出了一种在定子磁场定向的同步旋转坐标系下进行无差拍直接转矩控制计算方法.由d轴磁链方程推导出磁链无差拍控制电压的计算式;利用和定子磁链相垂直的q轴电流方程,推导出转矩控制电压计算式.计算出的电压矢量由空间电压矢量脉宽调制方法实现.这种方法计算简单,不需要解二次方程,分离的磁链和转矩控制计算有利于控制安排.对采用这种方法的直接转矩控制系统进行仿真表明,系统转矩控制和磁链控制响应快,对参数的变化不敏感.     

基于电流环复合控制的有源电力滤波器

针对有源电力滤波器电流环单纯数字PI控制补偿性能有限.提出基于数字PI控制和数字重复控制的复合控制系统.将PI控制器和重复控制器并联在控制系统电流环的前向通道,共同对系统的输出产生影响.利用数字PI控制改善系统的动态特性,利用重复控制改善系统的稳态跟踪性能.提出电流环PI控制器、重复控制器和复合控制系统的结构,并在同步旋转坐标系下,对其进行控制性能分析,详细推导和分析复合控制系统中重复控制器的设计方法、补偿性能及稳定性.进行三相并联型有源电力滤波器的研制和试验研究,结果证明该控制器在稳态运行时能将电网电流的THD值从30%降到3%,而其动态性能尽管有低通滤波器的影响也仅有半个基波周期(10ms)的延时.理论分析、仿真结果和试验结果均证明所提出的基于数字PI控制和数字重复控制的三相并联型有源电力滤波器复合控制可以兼顾系统动态特性和稳态特性.     

电动车交流感应电机电流控制器设计方法

针对电动车交流感应电机控制,详细介绍了基于矢量控制的电流控制器设计方法和控制参数计算方法。同时为了提高调试效率,使控制器参数能够更快更好的匹配实际电机,本文基于交流感应电机数学模型,提出了一种采用公式计算的PI参数设计方法。最后通过对控制系统进行稳定性分析和simulink仿真,验证了所设计的电流控制器具有很好的稳态和动态性能。     

静止同步补偿器电压控制策略

为寻求性能优良、容易实现的配电静止同步补偿器(DSTATCOM)的电压控制策略,根据DSTATCOM系统中的瞬时功率平衡理论,推导出了DSTATCOM用于控制电压时的直接电压控制策略。该控制策略中无需电流检测电路,跟传统的串级控制相比较具有控制简单、响应速度快等优点;针对直接电压控制策略中控制器的控制性能受系统参数影响较大的缺陷,提出了DSTATCOM的直接电压模糊PI控制策略,使根据瞬时功率平衡的直接电压控制具有更好的控制性能;同时考虑到实际电网中的电压不平衡现象普遍存在,在DSTATCOM电压控制器中引入电网电压负序分量的前馈控制,从而有效的提高了DSTATCOM在电网电压不平衡条件下的生存能力。理论分析和仿真结果证明了所提控制方法的正确性和有效性。     

异步电动机三闭环模糊PI矢量控制方法研究

针对异步电动机矢量控制因电动机参数和负载变化使其性能变差的问题,设计了转矩环、磁链环、转速环三闭环模糊PI矢量控制系统。以速度误差和速度误差变化率作为模糊控制器的输入,大偏差时采用模糊控制,小偏差时采用PI控制。仿真结果表明,相比于传统的矢量控制系统,三闭环模糊PI矢量控制系统具有良好的动、静态性能以及较强的鲁棒性。     

基于继电自整定的模糊PI永磁同步电机速度控制器

由于常规PI控制器参数整定困难,且对永磁同步电机非线性补偿有限.针对永磁同步电机的特点,提出了基于模糊决策和继电自整定的模糊PI控制方法.先利用分段继电自整定、Z-N公式和修正计算,离线得到不同给定速度和负载转矩下系统的PI参数,再对系统当前给定速度和负载转矩进行模糊化处理,根据模糊规则表推理得到当前PI参数.仿真表明,该方法对系统不同工作状况具有良好的适应性,性能优于单个工作状态整定得到的常规PI控制器.     

基于内模控制的VSC-HVDC风电并网系统控制策略研究

针对轻型直流输电技术(VSC-HVDC系统)在采用双闭环PI控制时的参数多并且整定复杂的问题,采用内模控制原理对PI参数整定算法进行改进,改进算法只需调节一个参数,使参数整定变得简单快捷,同时可以保留双闭环PI控制系统优良性能。仿真结果表明,基于内模控制原理的一个参数整定的VSC-HVDC系统参数保有双闭环PI控制系统的优良性能,系统鲁棒性好,控制精度高,动态响应快。     

多区域互联电力系统的PI滑模负荷频率控制

提出了一种用于多区域互联电力系统的负荷频率综合PI滑模控制方法,该方法同时发挥了基于新区域控制偏差的比例积分控制和滑模控制的优点,选用带积分的滑模超面方程使系统从一开始就进入滑模状态,当系统进入滑模状态后,转化为基于新区域控制偏差的比例积分控制。在考虑发电机变化率约束和具体控有控制死区条件下,所提出的综合控制方法仍能使系统取得较好的性能,而且克服各自单一控制的不足,仿真结果显示该方法是简单的、有效的、并且能够保证整个系统是渐进稳定的。