永磁同步电机调速系统的变参数PI控制

为了改善永磁同步电机调速系统的控制特性,本文基于传统PI控制器原理,结合自校正控制思想,研究了一类结构简单、易于实现的变参数PI控制器。该控制器根据系统运行的状态,实时自主地调整调节器结构和参数,不依赖于被控对象的数学模型,能满足多变量耦合非线性系统的控制要求。通过永磁同步电机矢量控制系统的仿真实验表明,相同条件下,应用变参数PI控制器作为转速调节器的系统,比采用传统PI控制器和积分分离PI控制器的系统,具有更小的超调量、更短的调节时间和更优越的动态性能。     

基于变参数PI和模糊控制的直接转矩控制

针对传统永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统中存在定子磁链和电磁转矩脉动的缺点,提出一种基于变参数PI和模糊控制的直接转矩控制方法,将传统直接转矩控制系统中PI速度调节器和滞环比较器分别用变参数PI速度控制器和模糊控制器代替.介绍了变参数PI和模糊控制的原理和设计方法,最后构建了改进后系统控制框图,并进行了实验验证...     

直接面向驱动电路的PMSM多滑模面变结构控制

针对永磁同步电机(PMSM),传统的控制方法是在电流环和转速环采用PI调节器。由于控制方法简单,得到了广泛应用。然而,当电机内部参数发生变化或存在外部扰动时,其控制性能差。为此,提出一种直接面向驱动电路的永磁同步电机多滑模面变结构控制方法。通过电流和转速的滑模面,得到驱动电路的输入输出关系,它是关于滑模面和母线电压的非连续控制。相比双环(电流环和转速环)控制,本文所设计的控制器更简单。经过仿真分析,表明该控制器使得系统在启动阶段无超调。除此之外,还使得系统的响应更快,鲁棒性更强,动态特性更好。     

永磁同步电机传动系统电流环非线性自抗扰控制器的设计与稳定性分析

高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能,传统PI调节器容易出现超调及振荡调整过程。为实现对高性能永磁同步电机伺服系统电流环的精确控制,采用自抗扰控制器代替传统PI调节器,将电流环中电动势项和定子电阻压降项作为内部扰动量,其他未知扰动作为外部扰动量,设计了电流环非线性自抗扰控制器。与传统PI调节器相比,自抗扰控制器可以对系统内外部扰动量进行实时观测补偿,具有更好的系统抗扰动能力,可以更迅速、精确地跟随电流指令;为避免因控制器参数选取不合适而引起的电流环周期振荡,采用描述函数法对非线性自抗扰控制器取不同参数时电流环的稳定性进行了分析。通过仿真和实验验证了控制器设计的有效性。     

基于仿人智能控制的永磁同步电机调速系统设计

永磁同步电机作为高效电机的代表,在中小功率、高精度、高可靠性、宽调速范围的伺服系统应用领域逐步推广。然而永磁同步电机是一个强耦合、非线性、变参数的复杂对象,针对传统PI控制器无法满足的永磁同步电机伺服系统的高性能要求的问题,采用仿人智能控制方法,在(e-.e)相平面设计理想轨迹曲线,设计了特征模型集、控制模态集及推理规则集,仿真实验结果表明,仿人智能控制方法永磁同步电机转速调节过渡过程的平稳性和q轴电流脉动等指标均优于传统PI调节器。     

基于模糊PI的永磁同步电机矢量控制研究

通过对永磁同步电机(PMSM)数学模型的分析,建立了基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制系统。针对传统PI速度调节器(ASR)的永磁同步电机矢量控制系统,存在着速度脉动率大、频率响应慢,抗干扰能力较差的问题,提出了一种参数自整定模糊PI速度调节器,并在Matlab/Simulink环境下建立了系统仿真模型。仿真结果表明,采用了参数自整定模糊PI速度调节器的系统,抗干扰性更强,响应速度更快,无超调。     

永磁同步电动机滑模变结构磁场定向控制研究

针对永磁同步电动机磁场定向控制策略,研究了一种新颖的滑模变结构控制器,以代替传统控制策略中的电流PI调节器。该控制器对系统参数摄动、外干扰、测量误差以及测量噪声具有较强鲁棒性。仿真实验验证了所提出方法的有效性,滑模变结构控制优于常规PI控制器,系统的动、静态运行性和鲁棒性明显提高。     

永磁同步电机调速系统变指数趋近律控制

为进一步提高永磁同步电机调速系统的性能,增强调速系统的鲁棒性,提出基于变指数的趋近律。基于变指数趋近律,设计了永磁同步电机的滑模速度调节器,并进行仿真。与常规的PI调节器以及常规的指数趋近律进行仿真实验比较,仿真结果表明,变指数趋近律滑模控制器可以有效减小转矩脉动,提高永磁同步电机调速系统的静、动态特性,以及系统的鲁棒性。     

模糊控制在永磁同步电机调速系统中的应用

传统PI控制器基于线性系统设计且参数固定,不能满足高性能控制的要求。而模糊控制不依赖于控制对象的数学模型,能够根据模糊信息实行精确控制。为了结合PI控制和模糊控制的优点,设计了一种模糊自适应PI控制器,并应用到永磁同步电机矢量控制调速系统中。该控制器能根据外部和内部参数的变化自动调节PI控制器的参数。仿真结果验证了,采用模糊自适应PI控制器的永磁同步电机矢量控制调速系统具有更好的动态和鲁棒性能。     

基于滑模变结构的永磁同步电机调速系统设计

为解决传统PI调节器存在的抗干扰能力弱,鲁棒性差等问题,采用滑模变结构控制方法设计了永磁同步电动机双闭环调速系统中的转速控制器和电流控制器,并对滑模面的形式和其中所涉及参数的取值进行了讨论。最后,通过三组仿真实验,对分别包括PI控制器和滑模变结构控制器的调速系统的性能进行了对比,仿真结果表明,基于滑模变结构理论设计的调速系统具有良好的动静态特性和抗干扰的能力。     

基于滑模变结构控制的永磁同步电机矢量控制

在分析表面式和内置式永磁同步电机数学模型基础上,设计了两种不同的滑模变结构控制器分别应用于表面式永磁同步电机id=0矢量系统和内置式永磁同步电机最大转矩电流比矢量系统,并对两种系统的稳定性进行了证明。通过对比PI控制器和滑模控制器的仿真结果,说明了滑模控制算法对永磁同步电机控制的有效性。     

基于模糊PI控制的永磁同步电机直接转矩控制系统

用模糊PI控制器取代传统直接转矩控制中的PI调节器,利用Matlab/Simulink工具箱对模糊直接转矩控制系统进行了仿真。结果表明基于模糊PI控制器的永磁同步电机直接转矩控制系统响应优于传统的直接转矩控制。     

基于改进自抗扰控制的永磁同步电机无传感器系统研究

针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制无速度传感器系统的速度辨识问题,分别在系统的速度环、电流环设计自抗扰控制器替代传统的PI调节器。通过自抗扰控制(ADRC)中的扩张状态观测器(ESO)对扰动的准确估计进行速度辨识,实现系统的无传感器运行;对典型自抗扰控制器进行改进,简化模型结构并引入模糊控制算法对控制器参数进行优化。仿真结果表明:改进ADRC比PI调节更能满足PMSM系统的高性能控制要求;与模型参考自适应相比,采用ESO观测方法在电机低速运行时的转速估计效果更好,且对电机参数变化不敏感,鲁棒性更强。     

基于模糊PI控制的抽油机用永磁同步电机直接转矩控制系统

在抽油机系统中,常存在"大马拉小车"的现象,造成能源浪费.将永磁同步电机代替传统的异步电动机作为抽油机系统的动力机,用模糊PI控制器取代直接转矩控制中的传统PI调节器,并进行仿真研究.结果表明基于模糊PI控制器的抽油机用永磁间步电机直接转矩控制系统响应迅速,能够实现节能目标.     

基于IMC的永磁同步电机PI参数整定研究

针对目前永磁同步电机存在的PI参数整定困难复杂,基于永磁同步电机数学模型,分析矢量控制原理,由数学模型推导永磁同步电机参数测量方法,给出传统的控制算法的PI参数整定方法,结合传统内模控制(IMC)策略的PI参数整定方法,引入新的参数优化控制,采用实际电机参数测量方法,简化永磁同步电机闭环参数设计过程,推导出新的参数整定公式。同时通过Matlab Simulink搭建永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型,并搭建STM32硬件平台,实验结果表明电机测量参数与PI参数整定的正确性,设计的PI调节器的参数具有较好的动态性能和抗扰动能力,对实际电机参数调节具有指导意义。     

基于模糊积分滑模永磁同步电机的研究

为了提高永磁同步电机(PMSM)的抗干扰能力,通过分析永磁同步电机的数学模型,将模糊自适应积分滑模控制器代替传统PI控制器应用到转速外环的控制中。利用滑模面对外部干扰及内部参数扰动的不敏感性来提高矿用永磁同步电机的鲁棒性。并且引入边界层的控制方法,来削弱积分项带来的饱和效应。同时引入模糊控制器来削弱滑模控制本身带来的抖震效应,以提高系统在滑模面上的运动品质。在趋近律的选择上,采用指数趋近律来提高系统性能。最后通过仿真和小波分析可以证明基于模糊自适应积分滑模控制的永磁同步电机控制系统比传统双闭环PI控制具有更强的抗干扰能力和跟踪能力。     

永磁同步电机调速系统的滑模控制

永磁同步电机(PMSM)是一个典型的非线性多变量强耦合系统,对外界扰动及内部参数变化较为敏感.传统的PI调节器由于控制方法简单,被广泛应用于PMSM调速系统,但它往往不能满足高性能控制要求.本文将滑模变结构控制(SMC)应用于PMSM调速系统,针对一般滑模控制中控制量的求取需整定多个参数范围带来的复杂性问题,结合趋近律法设计了一种变参数SMC方法,给出了控制器的设计方法,并对所设计的系统进行了仿真分析和实验研究.结果表明该控制器使系统具有快速性、稳定性、无超调以及抗负载扰动强等优点,提高了系统的鲁棒性.     

基于电压前馈电流控制器的永磁同步电机矢量控制系统研究

针对永磁同步电机电流环采用的传统PI调节器动态性能不足的缺点,本文基于转子磁场定向的永磁同步电机矢量控制策略,提出了一种基于电压前馈补偿的改进型PI调节器,比对了两种不同的调节器的永磁同步电机的仿真结果,实验结果表明采用电流补偿的PI调节器能够使得永磁同步电机具有更好的动态性能,并且抗干扰能力更强,对改进型PI调节器的正确性进行了验证。     

基于电压前馈电流控制器的永磁同步电机矢量控制系统研究

针对永磁同步电机电流环采用的传统PI调节器动态性能不足的缺点,本文基于转子磁场定向的永磁同步电机矢量控制策略,提出了一种基于电压前馈补偿的改进型PI调节器,比对了两种不同的调节器的永磁同步电机的仿真结果,实验结果表明采用电流补偿的PI调节器能够使得永磁同步电机具有更好的动态性能,并且抗干扰能力更强,对改进型PI调节器的正确性进行了验证。     

一种双模糊PI控制器在PMSM控制系统的研究

针对模糊自整定PI控制器的不足以及永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的非线性、参数时变等特点,为进一步改善永磁同步电机控制系统性能,在基本二维模糊PI控制器的基础上引入了一维模糊控制器,构成了一种双模糊PI控制器。对所提出的双模糊PI控制器的输入输出关系进行理论推导并进行结构解析,得出该控制器是一种非线性的变参数PID控制器。在SIMULINK中构建系统仿真结构框图,进行仿真分析。仿真结果表明所提出的双模糊PI控制器使得PMSM具有更好的稳态性能和抗干扰性能。