基于DSP的永磁同步电机控制器研究

针对永磁同步电机的高功率密度,开发相应的驱动控制器,以提高永磁同步电机伺服系统的伺服效率。根据永磁同步电机dq轴系数学模型,应用id=0矢量控制方法作为永磁同步电机的控制策略,建立基于矢量控制的永磁同步电机控制器模型;以TMS320F2812数字信号处理器为控制器核心,搭建功率驱动电路、控制电路以及主要的检测保护电路。仿真实验结果表明：该控制系统响应速度很快,能准确快速跟踪给定速度和位置,且转速波动、超调及稳态误差都很小,即该控制器设计合理,具有良好的动静态特性,有利于提高永磁同步电机伺服系统的效率。     

永磁直线伺服系统模糊PI速度控制器研究

针对永磁直线同步电机伺服系统常规PI速度调节器动态响应慢、输出超调大等问题,提出了模糊自适应PI速度控制器,对比常规PI速度控制器进行了仿真和实验。基于永磁直线同步电机矢量速度闭环控制,分析了模糊PI速度控制器和基于模糊PI控制器的伺服矢量控制系统的结构,设计了模糊PI速度控制器,在Matlab/Simulink仿真环境下,建立了基于模糊PI速度控制器的永磁直线同步电机伺服系统仿真模型,并通过实际永磁同步直线电机伺服系统实验对仿真结果进行了实验验证。研究结果表明,模糊PI速度控制器,相对于常规PI控制器,可以明显降低超调量和调节时间。将仿真结果和试验结果对比,两者基本吻合,说明模糊PI速度控制确实可以较好地改善永磁直线同步电机伺服系统的动态性能。     

基于FPGA的永磁同步电机矢量控制IC的设计

介绍了一种基于FPGA的永磁同步电机单芯片控制器的设计方案,详述了永磁同步电机数学模型及矢量控制原理。系统通过使用硬件描述语言(VHDL),采用硬件模块化的方式来设计永磁同步电机控制器,并利用Altera公司的CycloneⅢEP3C25Q240C8N型FPGA,结合功率驱动板实现对交流永磁同步电机的双闭环控制。     

基于神经网络PID的永磁同步电机调速系统

针对永磁同步电机多变量、强耦合、非线性、运行中参数变化的特点,设计了一种基于神经网络PID的永磁同步电机空间矢量控制方法.仿真分析和硬件平台实验结果表明,将神经网络PID控制器运用于永磁同步电机控制具有可行性,相对于传统PID控制器,神经网络PID控制器能够使系统具有更快的响应能力,并能提高系统的适应性.     

基于模糊控制的永磁同步电机矢量控制系统

介绍了一种基于模糊控制的永磁同步电机矢量控制系统。在永磁同步电机的基础上提出了一种结合模糊-PI复合控制的方法,并设计了模糊控制器,最后给出并分析了仿真结果。     

永磁同步电机速度控制器的全数字化集成

基于现场可编程门阵列(FPGA)设计了具有Anti-windup策略的速度控制器用于永磁同步电机伺服控制系统,并给出了相应的集成设计方法。该方法通过单片FPGA实现永磁同步电机的全数字集成控制。采用FPGA的嵌入式Nios II核完成速度环控制策略,通过FPGA的并行硬件电路实现了高速电流环控制器。为了解决速度给定较大时产生的控制器积分饱和问题,设计了具有Anti-windup策略的PI速度控制器用于有效地减小转速超调量,缩短调节时间。实验结果表明:与PI控制器相比,使用这种速度控制方法可使永磁同步电机最大转速跟踪精度提高10r/min,且具有良好的动态性能和稳态精度。提出的设计方法满足永磁同步电机伺服控制系统的设计需要。     

基于误差反馈学习的永磁同步电机变负载有限时间速度控制

针对传统永磁同步电机调速系统面对变负载和大范围调速时,P、I参数需要频繁调整且速度跟踪不理想的问题,提出了一种基于误差反馈学习结构的永磁同步电机有限时间速度控制方法。在对永磁同步电机运动方程分析的基础上,使用非线性PI和径向基神经网络建立了速度环控制器模型。前者保证控制系统收敛和稳定,其输出作为神经网络的误差学习参数;后者基于终端滑模理论设计参数调整律,加快神经网络的参数收敛速度,使得神经网络的输出逐渐取代非线性PI成为控制系统的主要控制器。利用李雅普诺夫稳定判据分析了控制器的收敛性,并在永磁同步电机调速系统上进行了试验。研究结果表明,基于误差反馈学习结构的有限时间控制策略能够减小系统静态误差和抖振,具有一定的抗干扰能力。     

基于模糊控制的永磁同步电机控制研究

针对传统永磁同步电机矢量控制系统的不足,给出了一种参数自整定模糊PI控制器,用于永磁同步电机矢量控制。根据模糊控制基本原理,设计了永磁同步电机的双闭环模糊PI控制器。基于Matlab/Simulink仿真平台,对模糊PI控制的永磁同步电机控制系统进行了仿真分析。仿真结果表明,对于有较高动态调速性能要求的永磁同步电机矢量控制系统,对转速、转矩采用模糊PI控制效果要大大优于传统控制方式。最后根据仿真模型,搭建实验平台验证了所提出的控制方法的正确性和有效性。     

基于线性自抗扰的永磁同步电机速度控制研究

针对传统永磁同步电机速度控制采用双闭环比例积分控制算法,存在参数适应性差、抗干扰能力不足等问题,设计了一种基于线性自抗扰的永磁同步电机速度控制策略.采用这一控制策略,内环控制器和外环控制器均采用一阶线性自抗扰控制.仿真结果表明,基于线性自抗扰的永磁同步电机速度控制只需要整定带宽参数,与传统比例积分控制相比,具有转速抗干扰能力强、控制鲁棒性强的优点.     

基于TMS320F28335的永磁同步电机数字化矢量控制器设计

为了提高永磁同步电机控制器的控制性能,设计和开发了一套以浮点型TMS320F28335数字信号处理器(DSP)为控制核心,主回路为“交-直-交”拓扑结构的永磁同步电机数字化矢量控制器.与采用TMS320LF2407、TMS320F2812等传统定点型DSP为控制核心的永磁同步电机控制器相比,其具有编程简单、运算速度快、...     

直联压缩机两种不同控制方法的比较研究

建立了空压机的负载数学模型,对其负载进行了分析。建立了永磁同步电机的数学模型,给出了一种用于交流永磁同步电机速度控制的滑模控制器。根据永磁同步电机的控制特点和空压机负载特点进行Simulink仿真,仿真结果表明,加滑模控制器时,电机转速波动较小。最后,对用永磁同步电机驱动直联便携式空压机做实验。实验结果表明,与常规的PI控制策略相比,滑模变结构控制改善了系统的动态性能,有较强的鲁棒性。永磁同步电机驱动空压机效率高,转速波动小。     

基于主动Backstepping方法的永磁同步电动机混沌运动的控制

将主动Backstepping方法运用到永磁同步电动机的混沌系统中,则混沌系统中的任意点都可以稳定到混沌系统的目标周期轨迹中,从而达到对混沌系统的有效控制。根据永磁同步电动机的实际应用,该文设计了两个主动控制器,分别加到电动机的q-轴和d-轴。通过数字仿真表明该方法在永磁同步电动机混沌系统中应用的有效性和灵活性。     

永磁同步电动机混沌系统负反馈控制研究

永磁同步电动机在一定工作情况下将呈现混沌运动,这种现象可能是有害的,有必要研究简单而有效的控制律控制消除其混沌现象。本文采用负反馈控制方法对永磁同步电动机混沌模型进行控制,将系统控制到指定的平衡态,数值研究结果表明控制律简单有效,方便实现,具有重要的工程意义。     

基于DRNN动态整定PMSM的SVPWM控制

为解决传统的永磁同步电机控制系统中存在的低速转矩脉动大以及由此引起的高频噪声、动态响应慢等问题,提出了一种基于对角神经网络动态自整定的永磁同步电机矢量控制系统的实施方案.给出了基于对角递归神经网络的PID动态自整定控制器的结构,以及PID参数动态自整定的学习控制算法,并将这种综合控制策略引入永磁同步电机空间电压矢量PWM控制中.仿真结果表明,系统低速性能好,转矩脉动小,谐波含量少,当电机参数改变或者受到外部扰动时,系统具有良好的动态特性.     

机床用永磁同步电机预测电流控制方法研究

近年来,随着数字信号处理器和先进控制理论的发展,模型预测控制得到越来越多的关注和应用。针对数控机床用永磁同步电机常规单矢量模型预测直接电流控制方法存在电流谐波较大的问题,基于两电平电压源逆变器的基本电压矢量构造了6个虚拟电压矢量,并基于所构造的虚拟矢量建立了扩展电压矢量集。然后,设计了一种基于扩展电压矢量集的永磁同步电机预测电流控制方法。与常规的单矢量法相比,所提方法可明显降低电流的谐波,改善永磁同步电机的稳态控制性能。仿真和实验结果均验证了该方法的有效性,能够为同步电机在数控机床或相近的应用场合提供较好的理论支撑。     

永磁同步电机模糊PID控制器的研究

对模糊控制的基本理论和PID控制的功能作出简单的介绍,对永磁同步电机进行数学建模。通过推理得到永磁同步电机数学模型的传递函数,为后面建立仿真框图提供理论依据。通过一系列参数的调整,找到一组最优的参数,达到对转速无差控制的目的,并且与常规的PID以及毫无控制器时的仿真图作出充分的对比,体现了模糊PID控制器的优越性。     

基于DSP的电梯永磁同步电机的DTC控制系统

介绍了永磁同步电机的直接转矩控制策略,在此基础上设计了一个基于DSP的电梯用永磁同步电机的直接转矩控制系统.该系统以SVPWM空间电压矢量控制技术为基础,以TI公司的TMS320LF2407A型DSP为核心处理器,能够对电机进行平稳调速和实时控制.给出了系统硬件和软件设计方案.     

Intelligent fractional-order backstepping control for an ironless linear synchronous motor with uncertain nonlinear dynamics

This study aims to develop an intelligent fractional-order backstepping controller to control the mover position of an ironless permanent magnet linear synchronous motor. First, we investigated the operating principle and dynamic modeling of the linear synchronous motor based on the field-oriented control method. Next, to improve the convergence speed and control accuracy of the conventional backstepping controller, we designed a fractional-order backstepping controller that has more degrees of freedom in the control parameters. However, designing the switching control gain is difficult owing to the unknown degree of uncertainty. To address this problem, we proposed an intelligent fractional-order backstepping controller to further enhance the adaptiveness and robustness of the fractional-order backstepping controller. In this intelligent controller, we proposed a Hermite-polynomial-based functional-link fuzzy neural network as an uncertainty estimator that can directly estimate system uncertainty, thereby improving the disturbance rejection ability and requiring no uncertainty bound information. Additionally, to compensate for the estimation error introduced by the estimator, we designed an exponential compensator that employs a smooth exponential self-regulation mechanism. We utilized the Lyapunov theorem to derive estimation laws for the online tuning of the control parameters. Experimental results demonstrate the effectiveness and high positioning performance of the proposed intelligent fractional-order backstepping controller in comparison with the backstepping controller and fractional-order backstepping controller in the linear synchronous motor control system.     

电动车用空调电机驱动系统设计与实现

设计了电动车空调系统永磁同步电机驱动无传感器矢量控制系统.依据车用空调电机驱动系统的要求,基于DSP对电机驱动的硬件实现电路进行了具体设计,在此基础上进行了相应控制软件设计,实现了空调电机驱动的无传感器矢量控制.实验结果验证了该系统的可行性和有效性.     

基于FPGA永磁同步直线电机性能检测系统的实现

结合永磁同步直线电机伺服控制技术研究项目,开发了永磁同步直线电机性能检测系统.利用编程逻辑器FPGA与硬件编程语言VHDL,实现通用异步收发器(UART)的设计,测试系统软件采用面向对象编程语言VB6.0中的MSCOMM通讯控件来产生通讯事件,实现对检测数据的传送与后处理.