基于参数辨识的永磁同步电机自校正速度控制方法

针对永磁同步电机伺服系统的机械参数经常发生变化的情况,提出了一种通过辨识转动惯量和摩擦系数实现速度控制器系数自校正的方法.辨识转动惯量和摩擦系数采用的是根据波波夫超稳定理论设计的一种转动惯量和摩擦系数的模型参考辨识算法.辨识中引入了负载转矩观测器的观测值,使辨识算法不需要附加条件.参数辨识的结果用于速度控制器的校正.通过实验分析了速度环采用比例积分(PI)控制器时控制器的系数不等于理论计算值的问题,得出了一种简单的控制器系数自校正规律--比例系数和转动惯量成正比,且积分系数和摩擦系数也成正比.这种方法能够根据机械参数的变化校正控制器,提高速度控制的性能.仿真结果证明了参数辨识方法和控制器系数校正规律的有效性.     

基于Lyapunov新型永磁同步电机速度辨识

无速度控制是永磁同步电机控制系统的一个热点,本文以永磁同步电机本身为参考模型,变换电机的数学模型构建可调模型,设计Lyapunov稳定理论,保证系统稳定条件下推导出转速自适应律算法,本方案动态性能好,理论上能充分保证系统稳定,并将其应用在永磁同步电机矢量控制系统当中,通过仿真得到结果验证了本方案的正确性和可行性同时与基于POPOV理论的模型参考自适应方案的仿真结果进行比较,分析研究本方案的优劣。     

基于Lyapunov新型永磁同步电机速度辨识

无速度控制是永磁同步电机控制系统的一个热点,本文以永磁同步电机本身为参考模型,变换电机的数学模型构建可调模型,设计Lyapunov稳定理论,保证系统稳定条件下推导出转速自适应律算法,本方案动态性能好,理论上能充分保证系统稳定,并将其应用在永磁同步电机矢量控制系统当中,通过仿真得到结果验证了本方案的正确性和可行性同时与基于POPOV理论的模型参考自适应方案的仿真结果进行比较,分析研究本方案的优劣。     

同步电机参数在线小扰动辨识技术研究

针对目前同步电机参数辨识方法存在的对输入扰动信号要求严、不能计及非线性因素等缺陷，对同步电机参数在线小扰动辨识技术进行了研究．构建了同步电机参数在线采集系统，建立了同步电机的恰当电路模型和状态方程，采用最大似然估计法在轻载和低励磁状态下辨识电机的线性参数，然后在磁路饱和状态下对饱和参数进行辨识修正，最后在大扰动的情况下，对参数和模型进行检验、修正．仿真计算结果与实测数据吻合较好，证明了文中所提出的同步电机参数辨识技术的有效性．     

基于改进扩展卡尔曼滤波的PMSM在线参数辨识

为解决永磁同步电机多参数辨识过程中辨识精度较小、收敛速度慢的问题,设计一种基于扩展卡尔曼滤波的在线参数辨识方法。首先,结合永磁同步电机数学模型,采用Popov超稳定理论设置自适应律,经过模型参考自适应算法辨识出电机实时转动惯量;其次,将转动惯量送入扩展卡尔曼滤波模块,最终实现电机电感和磁链的在线辨识,引入的转动惯量能够实时更新修正电感与磁链的辨识结果。Matlab仿真表明：所提出的方法收敛速度快、误差较小且稳定性好,在负载变化时能够实时修正辨识结果。所设计系统辨识误差小于1%,验证其可行性。     

求解约束优化问题的改进布谷鸟搜索算法

为了提高约束优化问题的求解精度和收敛速度,提出求解约束优化问题的改进布谷鸟搜索算法。首先分析了基本布谷鸟搜索算法全局搜索和局部搜索过程中的不足,对其中全局搜索和局部搜索迭代公式进行重新定义,然后以一定概率在最优解附近进行搜索。对12个标准约束优化问题和4个工程约束优化问题进行测试并与多种算法进行对比,实验结果和统计分析表明所提算法在求解约束优化问题上具有较强的优越性。     

基于双脉冲高频方波电压注入的永磁同步电机快速电感辨识方法

针对永磁同步电机(PMSM)电感参数辨识方法收敛速度慢、算法鲁棒性差等问题,本文提出一种基于双脉冲高频方波电压注入策略的在线电感辨识方法.该方法首先建立永磁同步电机电感各向异性数学模型,然后在估计d和估计q轴上依次注入两对高频方波电压脉冲,计算估计d、q轴上电流增量,通过少量计算即可在线辨识d、q轴电感.同时还可以根据...     

基于DSP的永磁同步电机调速系统设计

本文进行了24V／70W的永磁同步电机调速系统的硬件控制器设计和软件程序编写及相关实验。首先对DSP及其与电机控制相关的功能和结构进行介绍;然后说明永磁同步电机控制系统的硬件电路构成及设计方法,并给出系统的软件实现方法;最后对电机进行控制实验并给出实验结果,为实现永磁同步电机的各种控制策略奠定了实验基础。     

基于改进蝠鲼优化算法的光伏组件参数辨识模型

为了解决当前光伏组件模型中存在的参数辨识精度低和稳定性差的问题,提出了一种基于折射学习机制的蝠鲼觅食优化算法的三二极管光伏组件参数辨识模型(RLMRFO-TDM)。该模型将差分进化机制融入到MRFO算法的种群更新环节,提高了MRFO算法的局部探索能力,并加快了MRFO算法收敛速度;引入折射学习机制改善了MRFO算法的随机性,提高了种群在搜索区域中的离散性和MRFO算法的全局搜索能力。利用基准测试函数,验证了RLMRFO算法的有效性;采用STP6-120/36和STM6-40/36两种光伏组件的数据集对RLMRFO-TDM模型的参数辨识进行性能测试,与其他模型相比,RLMRFO-TDM模型的辨识精度、稳定性以及收敛速度表现最优。     

基于双DSP的永磁同步电机控制器的设计

直接转矩控制理论被永磁同步电机广泛使用。通过实际控制发现,因该理论控制周期过长导致出现转矩脉动严重现象,使用本文提出的最新的高速双处理器方案,可以有效减小控制周期,进而减少转矩脉动。     

基于改进超螺旋算法的永磁同步电动机控制

目的 为提高传统PID控制下永磁同步电动机在遇到负载突变、重载启动、频繁变速等外界条件变化时性能突变的问题,文中将超螺旋滑模引入电机控制中,以更好地应对外界条件的变化。方法 通过在原有的超螺旋滑模算法中,加入自适应比例项和积分项,使其获得更快的收敛速度和更强的鲁棒性。然后引入一种新的过饱和系数,来应对引入积分项所带来的超调问题。结果 在Matlab/SMULINK的仿真环境中,搭建所提方法的模型,并与传统的PID控制、超螺旋滑模控制以及比例项改进超螺旋滑模控制所搭建的模型做对比。结果表明,文中方法在遇到外界条件变化下,稳定性提高了33%～91%、快速性提高了27%～76%。结论 文中优化后的超螺旋滑模控制器有更高的鲁棒性和更快的快速收敛性,改善了系统的性能,能够有效应对负载突变、重载启动、频繁变速等问题,使应用文中所提方法的永磁同步电动机能够更加符合包装机的要求。     

高效节能的永磁同步电机混合控制算法

目的 保证永磁同步电机在变速变载时能够快速响应的同时,降低其在稳态时的转矩脉动和开关频率,使永磁同步电机在整个包装过程更加高效节能.方法 分析永磁同步电机的2种控制策略DTC和PIPC的优缺点和共同点,提出在启动、变速和变载过程采用DTC控制策略保证电机的动态响应速度,在稳态时切换到PIPC控制策略,降低电机的转矩脉动和开关损耗.结果 仿真结果表明,2种控制策略能够实现平滑切换,电机动态响应快,抗干扰能力强,稳态时转矩脉动小、开关频率低;相比DTC,在空载、轻载和重载时转矩脉动分别减小了30％,12.5％和2.4％,开关频率降低了约45％;相比PIPC,响应速度提高了约7％.结论 相比单一的控制策略,DTC_PIPC混合控制算法融合了2种控制策略的优点,使电机在整个运行过程既能快速应对各种突变情况,又能降低其在稳态运行时的转矩脉动和开关频率.     

基于DSP的混合动力汽车永磁同步电机的矢量控制系统

为了使混合动力汽车的永磁同步电机获得快速的转速响应和稳定的静态特性,介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)的矢量控制方案,将矢量控制方法引入电动汽车的电机控制中,改善了系统的动态性能和静态性能。系统仿真和实验结果表明,这种矢量控制系统动态和静态性能好,可以满足混合动力电动汽车对控制系统的要求,达到了预期的设计目标,使永磁同步电机获得了快速的转速响应和稳定的静态特性。     

混沌驱动永磁同步电机系统的故障识别

研究了混沌驱动永磁同步电机系统的故障识别问题,设计了一种小波支持向量机故障识别器。首先对故障恢复信号进行经验模态分解,得到若干个平稳的本征模函数,将本征模函数的能量特征作为输入构建小波支持向量机故障识别器。训练完成后,冻结小波支持向量机结构与内部参数,以白噪声模拟实际运行中的未知扰动,并以加入扰动的故障信号作为测试输入,利用小波支持向量机故障识别器进行故障识别。结果表明,基于小波支持向量机的故障识别器能够较好地识别故障信号,拟合误差均在1%以内。     

基于自适应交互式多模型的永磁同步电机无感控制

目的 改善包装印刷机器的控制性能,减少包装印刷机器所用传感器数量和电机控制系统成本,减小包装印刷机械装置故障率和电机体积,针对传统扩展卡尔曼滤波算法中模型可能不匹配实际工况的问题,提出一种自适应多模型无感控制策略。方法 基于传统扩展卡尔曼滤波,引入多模型,在输入环节依靠状态转移概率矩阵实现多个模型间的交互,并借助隐马尔可夫模型,设计多模型的状态序列和观测序列,将观测得到的矩阵对多模型交互环节的状态转移概率矩阵进行迭代更新,提高模型面对环境扰动时的匹配程度。结果 Matlab/Simulink仿真结果表明,改进后的算法使转速的估计精度得到显著提升,同时在面对环境扰动时,其抗扰动能力显著提高。结论 与传统扩展卡尔曼滤波算法相比,改进算法提高了系统控制精度,提高了动态性能和鲁棒性,改进后算法更适合应用于包装印刷机械。     

无轴承永磁同步电机转子磁场定向控制系统研究

无轴承永磁同步电机是具有磁悬浮轴承优点的一种新型电机；在阐述了无轴承永磁同步电机工作原理基础上，采用转子磁场定向控制策略，推导了无轴承永磁同步电机径向悬浮力和电机旋转部分数学模型；根据无轴承电机解耦控制的要求设计了无轴承永磁同步电机转子磁场定向矢量控制系统，并以数字信号处理器TMS320LF2407为核心，研制了矢量控制系统的硬件和软件。实验结果表明：电机工作在0～3000r/min范围内，转子悬浮稳定且电机转速连续可调。     

永磁同步电动机位置伺服系统的自适应神经网络控制

针对需要考虑参数不确定和负载扰动的永磁同步电动机位置伺服系统,提出了一种新型的自适应神经网络控制方法。首先,利用神经网络建立永磁同步电动机的智能模型。其次,针对模型特点,在反步递推设计框架下,应用神经网络基函数的本质特征,并引入动态面控制技术克服控制设计中存在的“复杂性爆炸”问题,设计基于自适应神经网络动态面控制的位置跟踪算法。最后,仿真结果表明该控制方案是有效可行的,与反步递推控制方案相比,基于神经网络动态面控制的位置伺服系统的跟踪误差具有更快的收敛速度。通过设计新的神经网络自适应律,提出的自适应神经网络控制方法可以避免现有反步递推控制设计中存在的代数环问题。此外,提出的控制算法不仅能够克服不确定性因素对系统性能的影响,而且算法结构简单,易于实现。     

基于双模态有限时间滑模的永磁同步电机抗扰动控制

目的 解决包装机工作过程中,因永磁同步电机的动态响应慢和抗扰动能力弱导致包装机精度不高的问题。方法 设计一种双模态有限时间滑模控制器,实现系统有限时间收敛。将双模态函数引入趋近律增益,不仅能实现“大误差大增益,小误差小增益”,而且趋近律增益切换为小增益的时间可调,从而使电机获得更快的响应速度和更小的抖振。同时,设计有限时间扰动观测器对扰动进行观测,并进行前馈补偿,以此来提高系统的抗扰性能。结果 实验结果表明,文中方法相较于另外2种对照方法,可以使电机的动态响应分别提升27%、37%,控制性能分别提升40%、70%,相较于超螺旋扰动观测器,可以使电机的抗扰性能提升58%。结论 所提控制策略可以明显提高系统的动态响应、控制性能、抗扰性能,使得永磁同步电机更符合包装机的要求。     

基于超螺旋滑模扰动观测器的永磁同步电机无传感器抗干扰控制策略研究

目的 提高包装行业中自动化设备的工作精准度,优化传统永磁同步电机无传感器控制系统的稳定性,提高电机遭遇内外扰动后的系统鲁棒性和抗扰动性能。方法 引入超螺旋滑模算法,设计一种超螺旋滑模MRAS观测器来提高系统的稳定性,同时利用滑模扰动观测器对电机良好的动态进行性能追踪,利用超螺旋滑模算法对其进行性能优化,提出超螺旋滑模MRAS观测器和超螺旋滑模扰动观测器对永磁同步电机复合控制的策略。结果 该方案有效降低了电机遭遇扰动时转速估计误差,误差在0.8r/min附近波动,明显提高了电机控制系统遭遇干扰后的响应速度。结论 在MATLAB/SIMULINK中进行实验仿真,结果表明所提控制策略提高了系统的鲁棒性和追踪精度,加强了系统的抗干扰能力。