行波超声波电机Lyapunov模型参考自适应转速控制

超声波电机是一类具有明显时变非线性的被控对象,为提高其转速控制性能,应采用适当的自适应控制策略.本文以超声波电机驱动电压幅值为控制变量,根据李雅普诺夫稳定性理论,采用输入-输出变量设计了超声波电机模型参考自适应转速控制器,并给出了自适应速率在线调节、微分前馈等方法以改善起始阶段的转速控制性能.实验表明了所提控制方法的有...     

行波超声波电机电压幅值—转速控制的辨识建模

适于控制应用的超声波电机数学模型是其运动控制研究的基础。该文采用系统辨识的方法,建立以驱动电压幅值为控制自变量的超声波电机系统转速控制模型,为超声波电机转速自适应控制策略的设计提供基础。所给出的辨识建模方法对其它种类超声波电机及电磁电机的建模研究均有借鉴意义。     

超声波电机频率-转速控制的阶跃响应建模

适合于控制应用的超声波电机模型是提高电机控制性能的基础.以频率为输入变量的超声波电机转速控制模型对于提高转速控制性能具有重要意义.该文设计实验测取转速阶跃响应,采用特征点法辨识电机模型.并针对模型参数的时变性,分别采用频率和转速为自变量对模型参数进行了函数拟合,得到了适当考虑非线性的电机转速控制模型.     

基于闭环割线学习律的超声波电机转速控制

针对开环迭代学习控制策略难以应对超声波电机时变特性及外界扰动的问题,给出用于超声波电机转速控制的闭环割线学习律。设计学习增益的在线自适应调整机制来补偿超声波电机的非线性,并给出学习增益自适应调整公式的设计方法。实验表明,闭环割线迭代学习控制策略适用于超声波电机的转速控制,控制效果较好,对外界扰动具有较强的鲁棒性。     

感应电机新型自适应矢量控制极低速与零速稳定性研究EI北大核心CSCD

基于传统转速自适应律全阶观测器的感应电机无速度传感器矢量控制在极低速和零转速情况下不稳定的问题,该文提出新的反馈增益矩阵和新型转速自适应律的设计方法。逆变器非线性电压误差和定子电阻参数变化是造成电机极低速和零速不稳定的根本原因,其导致定子励磁电流误差增大,进而影响转子磁链误差增大,最终致使忽略磁链误差项的传统转速自适应律不再适用。因此,尽可能减小励磁电流误差和设计新型转速自适应律是确保感应电机极低速和零转速稳定的关键。通过添加数学公式上励磁电流误差项为零限制基于励磁电流误差收敛设计的反馈增益矩阵;并且推导出相比传统转速自适应律下的无近似和省略部分的新型转速自适应律,从而达到在改良后的全阶磁链观测器和新型转速自适应律下感应电机矢量控制全速度稳定的效果。通过3.7kW感应电机的dSPACE控制实验平台对该方法进行验证,该方法在额定负载条件下极低速和零转速下能稳定运行,表明该方法具有很好的稳态和动态性能。     

超声波电动机非线性全系数自适应转速控制

针对超声波电动机转速控制的特点,基于超声波电动机的特征模型,设计了非线性全系数自适应转速控制策略.该控制策略由三个控制分量组合而成,通过特征模型参数的在线辨识实现控制器参数的在线自适应调节.不同转速给定值及空载、加载情况下的实验结果表明了控制策略的有效性.     

超声波电机P型迭代学习转速控制

相对简单的闭环控制策略,能够降低超声波电机系统的复杂性,降低硬件成本,有利于超声波电机的产业化应用。尝试将结构简单的P型迭代学习控制策略用于超声波电机的转速控制。针对超声波电机的非线性运行特征,根据电机驱动频率与转速之间的特性关系实测数据,给出了包含预测和学习增益自适应调节的改进控制策略。实验表明,电机控制性能在迭代学习过程中逐步改进,学习收敛速度快,控制性能良好,控制策略简单有效。     

超声波电机转速控制模型的迭代学习辨识建模

超声波电机的转速控制模型是其运动控制研究的基础。为研究以驱动频率为调节变量的超声波电机转速控制模型，根据超声波电机驱动频率与转速之间关系特性的实测数据，建立超声波电机转速控制的二阶线性时不变模型。给出迭代学习辨识策略对电机转速控制模型的参数进行辨识。针对超声波电机的每组实测数据中数据量不同导致的参数收敛性减弱的情况，通过双范数最优理论来设计迭代学习辨识的参数学习律。将迭代学习辨识所得结果与Hammerstein模型比较。仿真和实验结果表明，二阶线性时不变模型下的迭代学习辨识可以有效地辨识超声波电机的模型参数，参数收敛速度快、收敛性较好，所建模型精度较高，建模方法有效。     

基于Hammerstein模型的超声波电机非线性补偿

超声波电机的运行过程具有明显的非线性特征,影响电机控制精度。超声波电机Hammerstein模型中的非线性环节,反映了电机控制关系中非线性的主要特征。通过求取模型非线性环节的逆函数,实现对控制非线性的有效补偿,简化控制器设计,有利于提高控制性能。基于非线性逆补偿,给出一种迭代学习转速控制方法,并进行实验研究。实验表明了所述非线性逆补偿及控制方法的有效性     

基于多变量变速积分的超声波电机超低转速控制策略

采用离线辨识的方法,取得超声波电机以驱动频率和驱动波数作为输入量,转速作为输出量的电机超低转速模型,根据模型采用变速积分方法对电机进行控制。对于模型的非线性特征,利用所建模型的曲率,修正控制器的积分系数,提高控制器的自适应性。针对1o/s以下的超低转速工况,论文设计了多输入量步进控制器,提高转速的跟随特性。结合PI控制,调整电机驱动频率降低速度稳态误差,实验结果证明了控制策略的有效性。     

超声波电机转速控制的稳态模糊建模方法研究

针对超声波电机转速控制应用,以实验数据为基础,采用模糊逻辑方法建立了超声波电机系统的二输入单输出稳态模糊模型.数据验证表明,该模型较好地模拟了电机驱动电压幅值、频率及转速三者之间的非线性关系.文中详细描述了模糊建模过程,为超声波电机系统的非线性控制建模提供了另一条有效途径.     

基于电压调节的行波超声波电机转速模糊PID控制

针对超声波电机的时变非线性,给出了基于模糊逻辑的PID控制参数在线自适应校正方法。模糊规则设计中充分考虑了超声波电机转速控制的特殊性。采用驱动电压幅值作为控制量,实现了该控制方法。实验表明,控制性能优于PID控制器。     

超声波电机神经网络逆模型的辨识建模

针对超声波电机时变、强耦合使得数学模型难以建立的问题,以超声波电机转速的非线性逆控制为应用背景,本文给出了超声波电机神经网络逆模型的辨识建模方法.基于实验测得的足够样本数据,通过反复测试确定模型形式为三层非线性DTNN网络.进行串-并联辨识,建立了以电机转速为输入、驱动频率为输出的超声波电机神经网络逆模型.所得模型的输入-输出关系与实测数据接近,表明了所建模型的有效性.     

超声波电机变比例因子模糊转速控制

超声波电机独特的运行机理,使其具有较强的非线性及时变特征,不易得到良好的转速控制性能。本文采用模糊逻辑设计了超声波电机转速控制器,给出一种根据转速误差在线调节比例因子的方法,使所设计控制器更适合于超声波电机的转速控制。多种情况下的实验表明,控制效果较好,鲁棒性较强。     

超声波电机转速的解析逆控制

针对超声波电机转速控制的非线性特点,给出一种解析逆控制方法。根据超声波电机的二阶频率-转速控制模型,求出逆模型,得到线性化的伪线性系统。考虑未建模动态影响,设计极点配置控制器实现伪线性系统的闭环控制。空载和加载情况下的转速控制实验,表明所提控制方法有效,具有较好的鲁棒性。     

基于MRAS的永磁同步电机无传感器矢量控制研究

提出了一种基于模型参考自适应理论(MRAS)的速度与位置估算方法。以PMSM本身作为参考模型,以含有转速变量的定子电流方程作为可调模型,以Popov超稳定性理论为基础设计自适应律,当可调模型等效于参考模型时,输出的估计转速收敛于真实值,实现了无速度传感器的电机控制。利用MATLAB/Simulink搭建了仿真模型,仿真结果表明基于MRAS的无传感器控制对转速和转子位置角有很好的辨识效果。     

基于模糊逻辑的行波超声波电动机模型参考自适应转速控制

超声波电动机的转速控制存在明显的时变非线性特征。为得到较好的控制性能,设计了基于模糊逻辑的模型参考自适应PID转速控制器,实现了基于参考模型跟踪误差的PID控制参数在线自适应调节。实验表明,转速跟踪性能优于固定参数PID控制器。     

超声波电机转速控制的动态模糊建模

超声波电机动态模型是实现其高性能转速控制的前提。设计基于模糊逻辑的辨识建模方法,建立了超声波电机系统动态模糊模型。在设计实验获取建模所需数据的基础上,采用等分区间法确定了模型结构,进而利用最小二乘法辨识得到了模型中的待定参数。模型输出与实验数据的对比表明,所建模糊模型精度较高,反映了驱动电压幅值、频率与电机转速之间的非线性动态关系,可以用于超声波电机性能分析与转速控制器设计。     

超声波电机专家PID转速控制

简单的固定参数PID控制器,无法与超声波电机的非线性与时变特性相匹配,因而控制性能不佳。设计了一种超声波电机转速专家PID控制器,使用三条专家规则对PID控制参数进行在线调整,以适应于超声波电机的运行特征,改善并保持控制性能。给出一种不依赖于经验的、规范化的专家PID控制器设计方法,通过函数拟合与实验整定来设计专家规则的结论部分。实验表明,随着控制参数值的调整,电机转速控制性能逐渐趋近控制要求,控制性能良好,设计方法有效。     

一种感应电机转动惯量的瞬态辨识方法

为了在无速度传感器运行模式的感应电机上实现高性能控制,实现转动惯量的准确辨识,提出一种感应电机的转动惯量瞬态辨识方法。根据感应电机的定子电压、电流信号计算转子磁链、转速、转矩,构建转动惯量的自适应律。该方法能在无机械式速度传感器的前提下用于感应电机瞬态过程,仿真与实验结果表明了转动惯量自适应律的正确性和有效性。