基于Simulink的无刷直流电机自抗扰控制系统的仿真

无刷直流电机(BLDCM)作为一个多变量强耦合非线性系统,经典PID控制已难以满足日益增长的精密控制需求.本文根据无刷直流电机的特点及自抗扰控制器(ADRC)设计原则,建立了一种无刷直流电机单环自抗扰控制系统,并在MATLAB/Simulink上建立了仿真模型.仿真结果表明ADRC对外部扰动和电机参数的变化有较强的鲁棒性.     

异步电动机的自抗扰控制器及其参数整定

针对异步电动机的控制问题设计一种自抗扰控制器，并给出了该控制器的参数整定方案。仿真实验表明，该方案可以快速有效地得到自抗扰控制器的有效参数，使闭环系统具有快速稳定的跟踪性能。所提出的参数整定方案对自抗扰控制器的使用和推广具有参考价值。     

无刷直流电机神经网络自校正控制研究

针对无刷直流电机的非线性、强耦合、变参数等特点,利用多层神经网络对非线性函数的任意精度拟合性,提出了基于BP神经网络的无刷直流电机神经网络自校正控制。神经网络自校正控制不需要被控对象的准确数学模型,并可以通过在线学习来适应系统工作环境和系统本身参数的变化,给出了控制系统软硬件的具体实现方案。仿真和实验结果表明,神经网络自校正控制的速度跟随性、动态响应过程较之PI控制更好,具有很好的控制效果。     

基于自抗扰的工业流水线带式输送机稳速控制

为了提高工业流水线速度的稳定性,基于自抗扰技术设计了带式输送机电机的稳速控制方案。输送机的传送带以永磁无刷直流电动机（BLDCM）带动。由于动力装置是一个多变量、强耦合的系统且传送带负载的变化具有快速性和多样性,通过自抗扰技术控制电机的转速,可以使系统具有较强的适应性和鲁棒性。为了便于研究,建立了无刷直流电动机的数学模型,将整个带式输送机系统的外部扰动和系统模型自身的不确定因素归结到要估计补偿的总和扰动项中,根据被控系统的阶数,设计电动机的自抗扰控制器（ADRC）,通过Matlab/Simulink仿真平台验证了控制器的有效性。     

BP神经网络自抗扰控制器在套印系统中的应用

针对凹版印刷机套印纠偏系统参数变化范围大的特点,将神经网络嵌入到自抗扰控制器中,提出基于神经网络的自抗扰控制策略,并应用于凹版印刷机套印纠偏系统的控制中。对该控制器的结构及应用神经网络的训练样本、方法进行了分析和讨论。并得出了有益的结论。仿真结果表明,应用基于神经网络的自抗扰控制器较单一的自抗扰控制器具有参数适应性更大、动态特征更好等优点。     

无刷双馈电机自抗扰控制方法

针对无刷双馈电机非线性强耦合特性, 提出一种实现其高性能控制的自抗扰控制方法. 在控制电机同步坐标系下, 设计磁链自抗扰控制器和转速自抗扰控制器, 对系统内部的耦合影响和系统外部扰动进行观测和补偿, 实现非线性系统线性化控制. 该控制器具有较强的鲁棒性, 且不依赖电机模型. 仿真对比结果表明, 自抗扰控制器能够准确地估计和补偿系统的内外扰动, 控制精度高, 抗扰能力强, 能够实现磁链和电磁转矩的解耦, 进而实现磁链和转速相互独立控制, 是一种简单有效的高性能控制方法.

     

基于自抗扰技术的网络化无刷直流电机控制系统时延补偿

采用自抗扰控制技术解决网络化无刷直流电机转速控制系统的时延补偿问题. 首先, 建立含有时变网络诱导时延的无刷直流电机控制系统模型, 并将时变时延引起的不确定动态描述为系统模型的不确定性; 然后, 设计自抗扰控制器, 对时延引起的不确定动态进行动态线性化补偿, 从而消除时变时延对系统性能的影响; 最后, 通过仿真研究表明了所设计的自抗扰补偿方法的有效性和优越性.

     

基于模糊控制器的直流无刷电动机控制

利用自整定模糊-PID控制器实现对直流无刷电动机的控制.在分析直流无刷电动机数学模型的基础上,建立一种新型的三相直流无刷电动机数学模型,并将自整定模糊-PID控制器应用于直流无刷电动机的控制系统中.系统采用双闭环调速,电流环采用电流滞环控制,转速环采用自整定模糊-PID控制器,通过不断检测速度偏差e和速度偏差变化率ec,对参数KP,KI和KD进行在线校正,控制器参数随e和ec变化而变化,以提高系统的控制效果.研究结果表明,这种基于自整定模糊-PID控制器的直流无刷电动机控制系统具有响应快、超调小、控制精度高等特点,比传统PID控制器具有更好的静、动态特性.     

基于DE算法的自抗扰控制器设计

提出了一种基于微分进化算法(DE)的自抗扰控制器设计方法;在对飞机短周期运动进行分析的基础上,设计了典型状态下自抗扰纵向飞行控制器;针对所设计控制器可调参数多的问题,对各控制器参数进行了分析,并利用微分进化算法对控制器进行了参数整定;仿真结果表明,经DE算法整定的自抗扰控制器实现了实时指令信号跟踪控制,调节时间小于1.5s,超调量小于2%,具有良好的动态性能;在摄动条件下,舵偏角振荡被抑制在25°以内,显示了较强的鲁棒性。     

基于模拟退火智能算法的自抗扰控制器参数整定及仿真

针对自抗扰控制器（ADRC）参数多以及由于无确定参数整定算法导致的难以计算最优参数的问题,提出了结合已知参数整定规则的智能模拟退火算法（SA）．该方法改进了原始模拟退火算法的搜索规则,提高了参数搜索的范围和效率．最后,通过仿真实例验证了这种改进的智能模拟退火算法的有效性．     

航模直流无刷无感电机调速控制系统设计

针对航模用无传感器无刷直流电机的特点,设计开发了其专用调速控制系统.首先分析了无传感器无刷直流电机的位置检测方法、PWM调制方式和启动策略等控制原理.接着以MEGA8单片机为核心设计了硬件系统,对几个关键控制电路给出了原理图并进行了详细阐述.最后还给出了系统控制多种航模用电机的测试结果.     

基于模糊控制的无刷直流电机建模仿真新方法

为提高无刷直流电动机(BLDCM)控制系统的精度,本文根据电机的数学模型,基于Matlab仿真平台构建了BLDCM电流、转速模糊PI复合控制的双闭环控制系统的仿真模型。该模型采用了一种基于分段线性化的思想,利用Simulink中的Look-Up Table对梯形波感应电动势和电磁转矩进行快速建模的方法。仿真结果表明,该模型准确易行、控制精度高,为实际BLDCM控制系统的设计和调试提供了有效的工具。     

一种无刷直流电机转子位置检测方法的研究

位置检测和换相准确与否,对无刷直流电机的运行有非常关键的影响。通过分析无刷直流电机间接位置检测原理,本文提出了一种新的方法来实现转子位置的检测。该方法构建一个以相磁通和相电流为输入,转子位置为输出的小波神经网络模型,并采用遗传算法来训练网络参数。经仿真验证该模型能有效地控制电机换相。     

无刷直流电机直接转矩控制

由于无刷直流电机转矩波动较大,不但会产生噪声和振动等问题,而且会影响整个系统的性能。由于直接转矩控制具有瞬时转矩控制的特点,提出了一种基于直接转矩控制的无刷直流电机控制系统实现方案,该方案对转矩进行闭环控制,通过转矩滞环调节器输出的控制信号和由位置传感器测得的转子位置选择相应的空间电压矢量,实现对电机转矩的直接控制,以达到抑制转矩波动的目的。仿真结果表明该方案可行有效,能够较好的抑制无刷直流电机的转矩波动。     

无刷直流电机的自适应模糊滑模控制策略研究

为了提高无刷直流电机（BLDCM,brushless dC motor）控制系统的动态响应速度和干扰抑制能力,提出了一种新的自适应模糊滑模控制（AFSMC,adaptive fuzzy sliding mode control）策略。控制系统根据滑模开关函数的取值范围,可以切换滑模控制器的输出,能够改进滑模观测器的抖振现象和系统稳定性。控制器的控制律由自适应模糊控制算法调节,滑模控制器的输出减少了系统不确定时延的影响。根据所提出控制策略建立了仿真模型,并进行了仿真。仿真结果表明,所提出的控制策略能提高系统的动态性能和鲁棒性。该方法用于无刷直流电机的控制是可行的、有效的。     

基于自抗扰控制技术的高压大功率异步电机矢量控制系统

异步电机是一个非线性、多变量、强耦合系统。针对异步电机的特点,设计了一种新颖的高压大功率异步电机矢量控制系统。利用自抗扰控制技术,设计了速度控制器和转子磁链控制器。通过速度控制器对负载扰动进行估计和补偿,消除了负载扰动可能带来的稳态跟踪误差。采用级联型多电平逆变器给异步电机供电,逆变器的开关信号利用载波移相脉宽调制方法生成。仿真结果表明：系统不仅具有良好的动态和稳态性能,而且对负载及系统参数扰动具有较强的鲁棒性。     

无刷直流电机的模糊神经网络控制设计

在无刷直流电机(BLDCM)的控制上,传统PID等控制方法存在或多或少的不足.在模糊PID控制的基础上提出了一种模糊神经网络PI控制器的设计方法.该方法结合了模糊逻辑与神经网络,使得模糊控制器模拟了人的控制功能,不仅对环境变化有较强的适应能力,还拥有自学习能力.相比模糊PID控制,其具有计算量小、稳定性强等特点.对BLDCM进行建模与分析;在BLDCM数学模型的基础上,分别设计模糊PID控制器和模糊神经网络PI控制器;对设计的控制器进行仿真验证并分析.实验结果表明,模糊神经网络PI控制具有跟踪性能好、超调小、响应快、脉动小等优点,其动静态特性均优于模糊PID控制.     

基于自抗扰速度调节器的矩阵变换器驱动 永磁同步电机直接转矩控制

针对永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）系统,采用矩阵变换器（matrix converter,MC）驱动方式,提出了基于自抗扰技术（active disturbance rejection control,ADRC）的直接转矩控制（direct torque control,DTC）策略．用MC替换常规交—直—交变换器,以提高系统输入侧功率因数（power factor,PF）;用ADRC替换常规电机调速系统中的PI速度调节器,以提高系统的鲁棒性．首先,建立MC驱动PMSM系统的数学模型,并给出ADRC速度调节器和MC驱动PMSM的DTC设计思路和方法．基于ADRC的DTC策略能够使MC驱动的PMSM系统稳定运行,具有较好的转速和转矩控制效果,且输入侧PF能够达到1．然后,将其与基于PI的DTC策略相比较,该策略具有更强的抗负载干扰能力和跟踪给定转速变化的能力．最后,通过仿真实验验证该方法的正确性和有效性.     

LPC2141的无刷直流电机控制系统设计

介绍无刷直流电机的原理和具体的控制方法;基于NXP公司32位ARM微控制器LPC2141实现低成本的无刷直流电机控制,并给出详细的软硬件设计方案。本方案可以广泛地应用于空调、电泵站、电风扇、打印机、电动车、自动门、吸尘器等各类产品中。     

基于ST72141芯片的无刷直流电动机控制系统

本文介绍一种基于ST72141专用电机控制芯片的无刷直流电动机控制系统，简述了其自有的反电动势检测原理及实现该系统控制的硬件设计和软件设计。