无刷直流电机自适应控制系统的研究与仿真

为了提高无刷直流电机控制性能,提出了一种基于改进的全面学习粒子群(CLPSO)算法自整定PID参数的控制方法,实现了无刷直流电机调速系统的自适应控制。该方法利用改进的CLPSO算法全局搜索能力强、收敛速度快及收敛精度高等优点,对无刷直流电机控制系统的PID参数进行寻优。MATLAB/Simulink仿真实验表明,在电机启动和突加负载过程中,该方法控制电机的转速和转矩响应速度快、波动小,比传统PID控制方法具有更好的动静态特性和鲁棒性。     

基于STM32的直流电机模糊PID调速系统研究

针对普通PID控制难以满足现代工业对直流电机控制高速度、高精度要求的问题,对直流电机及其控制系统进行了研究,设计了一种以STM32芯片为核心的自适应模糊PID控制直流电机调速系统。此调速系统通过采用模糊自适应PID控制算法改变PWM波占空比来实现系统灵活调速。在实验环境中,分别采用普通PID控制器和参数自适应模糊PID控制器来实现直流电机的调速系统,并通过主控芯片实时发送电机速度到上位机软件,绘制响应曲线。研究结果表明,模糊PID控制器在电机运行过程中,系统动态调节直流电机的PID参数,有效解决了传统PID整定困难的问题,并显著提高了电机的响应速度和控制精度。     

他励直流电机电枢／励磁独立模糊控制设计研究

鉴于他励直流电机弱磁调速时呈非线性,传统PID难以获得高精度控制,现基于模糊逻辑设计了其电枢／励磁独立控制器。该控制器结合模糊控制自适应能力和PID控制的全局渐近稳定性能于一体,组成复合模糊-PID控制器,分别控制直流电机的电枢／励磁回路电流,从而实现电机高性能自适应调速控制。数字仿真表明,所设计的模糊控制系统能够使电机速度响应无超调、无稳态误差,性能明显优越于PID控制。     

基于模糊内核的改进非线性PID调速系统

为提高无刷直流电机伺服系统在瞬态和稳态环境下的控制性能,提出一种基于模糊内核的改进非线性PID(improved non-linear PID,INLPID)算法.验证改进非线性PID算法能消除非线性PID算法的缺陷,分析基于模糊内核的改进非线性PID算法在无刷直流电机调速系统中的调速性能,仿真实验证明该算法能完全消除...     

模糊自适应PID控制在BLDCM转速控制系统中的应用

本文从无刷直流电机的基本原理出发,介绍了模糊自适应整定PID控制的算法,将其方法应用于无刷直流电机转速闭环控制系统。利用MATLAB/Simlink工具箱建立了改进的系统模型同时对其进行辅助设计与仿真试验。仿真结果表明,模糊自适应整定PID控制方法可使电机调速性能提高。     

基于SMC的爬楼轮椅调速系统控制技术研究

随着老龄化社会的到来,具有爬楼功能的轮椅能够帮助老年人方便地上下楼,因此对作为爬楼轮椅的核心部件无刷直流电机的调速控制显得至关重要。现针对调速系统采用传统控制策略效果不佳的问题,建立了调速系统的数学模型,得出了电枢电压和速度之间的函数关系,给出了利用滑模控制(SMC)设计电机调速控制器的方法,并且与传统的PID控制进行了对比分析。仿真结果表明:在以无刷直流电机为核心的爬楼轮椅调速系统中,滑模控制比经典的PID控制响应速度更快、超调量更小、鲁棒性更强。     

基于ARM9的直流电机PID控制实验系统

讲述了以S3C2440A为核心处理器,L298N作为电机驱动的直流电机控制系统,编程实现对电机速度的检测,并用PID算法实现速度的闭环控制.通过在此系统上做实验,可使得学生亲身实践PID控制电机的具体过程.     

CPM康复器中直流电机输出扭矩的间接测量方法

针对CPM康复器中所用直流电机固有机械特性比较"硬",不适于利用机械特性曲线间接测量电机扭矩的问题,给出了利用控制电压、电枢电流和扭矩3者之间的关系,间接测量的方法。在LabVIEW软件开发环境和NI ELVISⅡ+实验平台基础上,通过实验验证了该方法的可行性和有效性。对提高CPM康复器的使用安全性,简化结构设计和降低成本有实用价值。     

基于模糊参数自整定的双闭环直流电机调速系统研究

论文根据直流电机的数学模型,建立了直流电机传递函数模型,分析了直流电机调速原理;根据模糊控制算法的参数自整定功能及其鲁棒性特性设计了双闭环直流调速系统的相关算法;利用模糊工具箱设计了模糊控制器,并与传统PID控制器相结合建立了模糊参数自整定PID控制器,通过Matlab/Simulink软件进行仿真;试验分析结果表明,模糊参数自整定PID控制策略能加快电机调速系统的响应速度,具有稳定性好、精度高、鲁棒性强等优点,并得到了良好的控制效果,具有较高的应用价值。     

直流电机双闭环数字调速系统设计与实现

介绍了一种基于成本较低的AT89S52单片机实现的数字式双闭环PWM直流电机调速系统硬件实现电路和软件实现方法。给出由光电编码器检测直流电机转速的具体方法,并构成速度环;由霍尔电流传感器检测电枢电流构成电流环。软件编程实现改进的转速、电流双闭环PI控制器,利用单片机的定时器生成占空比可调的PWM信号,光耦隔离后经功率驱动放大,通过控制H桥驱动电路对直流电机进行无级平滑调速。实验表明该系统控制精度高,可靠性和稳定性加强。     

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。     

基于LabVIEW的模糊PID控制系统

为了实现直流电机快速可靠的定速控制,针对模糊和PID算法的优缺点,设计了基于LabVIEW平台实现的二维模糊PID控制器,硬件方面应用ATmega16单片机和ST135光电门来精确测量转速和驱动电机转动。实验结果表明,基于LabVIEW灵活的在线编程与控制,使模糊与PID算法切换结合应用,系统得到很好的控制精度,并有较强的鲁棒性。     

2030冷连轧机速度控制系统的建模及电动机负载转矩的计算

在充分熟悉2030冷连轧机直流电动机速度控制系统的基础上,将双电枢电动机速度控制系统的建模和仿真等效简化为单电枢电动机的建模和仿真,建立了2030冷连轧机含弱磁调速和速度自适应环节的直流电动机速度控制系统的机理模型,并给出了冷连轧机速度控制系统电动机负载转矩的在线计算公式。结合现场数据的仿真和实测结果表明,所建立的速度控制系统模型是正确的,电动机负载转矩的在线计算公式是可行的。     

基于PLC和直流电机的风力发电模拟平台试验研究

为解决风力发电中的风能利用问题,以直流电机为原动机,搭建了基于BECKHOFF PLC的永磁直驱风力发电模拟试验平台,并使用KingView组态软件开发了人机交互界面。风力发电模拟平台采用DC Driver来实现直流电动机模拟风机的转矩控制,采用下位机控制软件TwinCAT PLC集成的PID算法实现永磁同步发电机的转速控制,从而实现风力机的转矩特性模拟和永磁同步发电机的最佳转速追踪控制。最后,在所搭建的实验平台上对基于最佳叶尖速比的最大风能捕获控制方案进行了试验研究。研究结果表明,模拟风机可以动态地追踪最大功率点,验证了风机模拟平台的有效性。     

卡尔曼滤波在摩托车制动器测试系统中的应用

文章采用机械模拟和电模拟相结合的方法设计开发了摩托车制动器测试系统,实现制动器台架试验时对当量惯量的模拟。为了实现对制动器转速系统进行精确控制,设计了PID控制算法,并采用卡尔曼滤波对转速信号进行滤波处理,从而消除了现场随机干扰,抑制了工频干扰。经验证,所设计的制动器测试系统具有很高的测量精度和准确率,并且运行稳定、可靠。     

永磁直流无刷电机改进的单神经元PID自适应控制仿真研究

电机的控制方法对充分发挥永磁直流无刷电机使用性能起着关键作用,因此将智能控制方法应用到了永磁直流无刷电机的控制中.对永磁直流无刷电机的数学模型进行了分析,在Matlab R2008a+Simulink中建立了永磁直流无刷电机控制系统的仿真模型,为提高系统响应的快速性、稳定性和鲁棒性,提出了将改进的单神经元PID控制方法...     

基于遗传算法的无刷直流控制器的设计

针对传统PID控制的无刷直流电机调速系统整定不良﹑性能欠佳和对运行工况的适应性差的缺点,提出一种模糊PID与基因演算相结合的控制算法,对模糊控制规则进行优化,使其更加合理。依托TMS320F2812强大的软件处理能力和硬件支撑,应用于无刷直流电机调速控制系统中,并对转速和相电流进行了仿真验证。仿真实验表明,与传统的PID方法相比,有效地改善了系统的动静态性能。     

Determination of the road load on electric two-wheelers using the torque-current relationship of the drive motor

We propose a new drive performance test method to measure the road load of e-bikes driven by in-wheel brushless DC (BLDC) motors during a road drive. This method is quite different from the commonly used coastdown test. In our proposed method, speed and road load were correlated by fitting the speed and current consumption of the motor when driving at constant speed on a uniform horizontal road. The method was tested by riding an e-bike on a real road. The torque and the current with torque constant of the in-wheel motor of the e-bike were linearly related. We also conducted a coastdown test on the same road. By comparing the experimental results of the two field tests, the applicability of our new method was verified. Based on these results, we conclude that the proposed method can be used to measure the road load of the e-bike, including its rolling and aerodynamic resistances, satisfactorily.     

CE-ADRC异步电机直接转矩控制系统研究

由于传统PID控制器存在着参数整定复杂的缺陷,应用在直接转矩控制(DTC)的调速系统中时,调速的范围和精确度都受到很大限制。该文研究了一种新的异步电机直接转矩调速系统,即在自抗扰控制器(ADRC)中运用交叉熵算法(CE)对速度参数进行优化。仿真实验表明:基于CE-ADRC异步电机直接转矩控制系统,在调速范围和精度方面比经典PID控制器更具优越性。