永磁型无轴承电机悬浮力前馈控制系统研究

传统的永磁型无轴承电机悬浮力控制系统由于数字控制器采样周期、电流调制过程中的延时以及电机定子铁心涡流等因素的影响,实际的可控悬浮力与其指令信号之间存在延时,因而电机的悬浮性能受到影响.基于经典控制理论中的前馈控制思想,提出了永磁型无轴承电机悬浮力前馈控制系统.仿真研究表明,该系统能够有效地消除力延时和提高电机的悬浮运行性能.     

电励磁同步电机无源性控制系统研究

无源性控制是基于能量观点的一种全局定义且全局稳定的控制策略,对参数变化及外来扰动有较强的鲁棒性,是一种本质上的非线性控制.本文建立了同步电动机基于欧拉—拉格朗日方程的机电统一数学模型,在模型中分离出不影响稳定性的无功力,并在此基础上设计无源性控制器.这种控制器不仅形式简单、无奇异点,而且无需转子阻尼绕组电流观测器.仿真和实验验证了无源性控制器能够很好地实现期望的跟踪控制目标,证明了该控制策略的有效性.     

悬吊减重系统的力控制

针对采用钢丝绳的力控制系统的设计问题,探讨了悬吊减重系统的对象模型和控制律.所研究的系统是一种用来减轻部分体重的系统,应用于进行行走训练的病人.分析指出钢丝绳系统对象的传递函数在所用的频段内就是一个比例项.所以该系统宜采用积分控制,或者对钢丝绳采用速率控制.讨论了这种积分控制系统的调试方法,由于系统的带宽相对较窄,所以一般还需要用扰动观测器来对扰动进行补偿.给出了包含有三次谐波扰动的观测器设计,观测器设计中钢丝绳对象仍是基于一阶的假设.仿真实验中采用了实际的系统模型,仿真还给出了扰动中高次谐波对系统性能的影响.     

基于无源性的鼠笼式感应电机转速控制系统

以鼠笼式感应电机为研究对象,在分析电机数学模型的基础上,建立了鼠笼式感应电机的Eulerlagrange方程,结合转子磁链定向原理,将无源性控制应用在感应电机转速控制系统中,并对系统的无源性进行了理论证明。在Matlab的Simulink中建立仿真模型,实现了对电机转速的精确控制。     

鼠笼式感应电动机无源性转速控制系统

以鼠笼式感应电动机为研究对象,在分析电机数学模型的基础上,建立了鼠笼式感应电动机的EulerLagrange方程,结合转子磁链定向原理,将无源性控制用于感应电动机转速控制系统中,并对系统的无源性进行了理论证明.在MATLAB的Simulink中建立了仿真模型,实现了对电机转速的精确控制.     

基于无源性的同步电动机控制器设计

利用无源性理论对同步机设计了磁通,转速和功率因数控制器,分析与仿真表明,得到的控制器不仅形式简单,无奇异点,而且无须转子电流观测器,并在经基础上实现了转速无静差和功率因数的控制。     

感应电动机时变转矩跟踪的无源性控制器设计

分析了根据无源性控制原理设计感应电动机转矩跟踪控制器的一般步骤和方法，得到了由期望转矩确定期望轨道的方法和方程，根据所设计的期望轨道，给出了对时变的期望转矩进行跟踪控制的无源性控制器的一般设计方法，从而将期望转矩为恒转矩的情形推广到时变的情形。     

电除尘用高阻抗变压器若干设计问题探讨

电除尘用高阻抗变压器若干设计问题探讨饶水炎（福建省龙岩机械电子工业公司）一、前言电除尘器所用的电控设备，因采用交流调压的供电方式，其负载常出现闪络以致于拉弧的特殊情况，闪络是因为施加的电流波形存在较多高次谐波（特别在导通角较小的情况下），拉弧意味着负...     

基于无源性的感应电机控制系统设计

感应电机的无源性控制方法从能量的角度分析电机控制系统,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好等特点.本文给出了感应电机的欧拉方程并将感应电机系统分解为电气和机械两个无源子系统的反馈并联,从而说明在设计控制器时只需要考虑电气子系统,简化了控制算法.在此基础上,利用无源性控制原理,设计了电机的转矩和转速控制器.该控制算法具有全局稳定,系统鲁棒性较好的特点.仿真和实验结果均证明了用此算法构成的感应电机控制系统能很好地跟踪速度给定,具有较好的动静态响应能力.     

无源高温超导磁浮轴承磁悬浮力的计算

本文应用有限元方法和超导临界态理论，推导了高温超导体电流分布和电流密度计算方程。由高温超导体电流计算了高温超导磁浮轴承悬浮力。利用实验测量结果验证了此方法的有效性。     

Positioning control experiment switching from adaptive nonstationary servo control to force sensorless nonstationary impedance control

The authors have studied on the positioning control of a cart by means of a smooth switching from the servo access control (SAC) for automatic conveyance function to the impedance control (IC) for power-assisting function. The nonstationary optimal control (NOC) method and the force sensorless nonstationary impedance control (FSLIC) method were applied in a previous study. However, NOC requires the offline calculations for generating time-varying feedback gains. This letter shows the experimental result of smooth switching from the adaptive nonstationary servo control (ANSSC) to FSLIC. ANSSC generates the feedback gains online and realizes some adaptive control for parameter variations of a controlled object. Copyright © 2009 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Passification‐based adaptive control of linear systems: Robustness issues

Passivity is a widely used concept in control theory having led to many significant results. This paper concentrates on one characteristic of passivity, namely passification‐based adaptive control. This concept applies to multi‐input multi‐output systems for which exists a combination of outputs that renders the open‐loop system hyper‐minimum phase. Under such assumptions, the system may be passified by both high‐gain static output feedback and by a particular adaptive control algorithm. This last control law is modified here to guarantee its coefficients to be bounded. The contribution of this paper is to investigate its robustness with respect to parametric uncertainty. Time response characteristics are illustrated on examples including realistic situations with noisy output and saturated input. Theoretical results are formulated as linear matrix inequalities and can hence be readily solved with semi‐definite programming solvers. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

原子力显微镜的分数阶PID控制设计

原子力显微镜(AFM)是测量材料物体表面形貌的重要工具.为了实现AFM的高速扫描成像,设计一种基于分数阶前馈-反馈PID控制算法的AFM扫描成像控制器.将分数阶迭代学习控制(FOILC)用于前馈回路,在跟踪过程中对当前周期的误差信息进行学习,实现输出沿迭代轴的快速收敛;在反馈回路中采用分数阶比例积分(FOPI)控制增加...     

Passivity‐based sliding mode control for nonlinear systems

Passivity with sliding mode control for a class of nonlinear systems with and without unknown parameters is considered in this paper. In fact, a method for deriving a nonlinear system with external disturbances to a passive system is considered. Then a passive sliding mode control is designed corresponding to a given storage function. The passivity property guarantees the system stability while sliding mode control techniques assures the robustness of the proposed controller. When the system includes unknown parameters, an appropriate updated law is obtained so that the new transformed system is passive. The passivation property of linear systems with sliding mode is also analysed. The linear and nonlinear theories are applied to a simple pendulum model and the gravity‐flow/pipeline system, respectively. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

直流电机型力促动器的控制系统设计

设计了一种基于直流电机驱动的力促动器控制系统,并进行了检测。该系统以TMS320F2812为控制核心,通过高精度模数转换芯片AD7656采集传感器LoadCell输出的力信号,通过DAC7744输出模拟控制信号给电机驱动芯片OPA548驱动直流电机转动;该系统采用双闭环控制策略,其中,内环电流环采用PI控制器,并基于模拟硬件电路实现,外环力控制环采用自抗扰控制算法,在DSP内通过软件实现,给出了软件算法实现的流程,及参数整定方法。实际测试结果表明:该控制系统具有良好的响应特性,抗干扰能力强,稳态精度高,在±100 N测量行程内,10 min的稳态精度优于20 mN,并且电控系统具有很小的发热量,满足主动光学实验系统的要求。     

Reduction of sixth‐order radial force by harmonic current control and its application to EPS motors

To improve noise and vibration of Electric Power Steering (EPS) system, we focus on the reduction of the sixth‐order radial force of an EPS motor by regulating its harmonic current. Because an EPS system is operated in a wide speed range, a reduction method is required to work even for dynamic motor speed. In this article, we introduce our method and report its test result to show the reduction of sixth‐order radial vibration of an EPS motor.     

Passivity‐based control for stabilization,regulation and tracking purposes of a class of nonlinear systems

In this paper, a new passivity‐based control (PBC) scheme based on state feedback is proposed in order to solve tracking, regulation and stabilization problems for a class of multi‐input multi‐output (MIMO) nonlinear systems expressed in the normal form, with time‐invariant parameters and locally bounded reference weakly minimum phase. For the proposed control scheme two new different state feedbacks, one non‐adaptive for the case when the system parameters are assumed to be known and the other adaptive for the case of unknown parameters, are developed. For the adaptive case it is assumed that the unknown parameters appear linearly in the equations. Analysis of the transient behaviour of the proposed control schemes is presented through the simulation of two examples. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

电液伺服力控系统的模糊学习控制

研究了模糊控制与学习控制相结合的控制方法，既保持模糊控制的强鲁棒性的优点，又可通过选择合适的学习算法修正不完善的模糊规则。设计出结构合理的模糊学习控制器，将其应用于电液疲劳试验机力控系统，并进行了仿真研究。仿真结果表明对于该系统采用模糊学习控制，效果明显优于传统的PID控制。     

基于力控组态软件的储油气库监控系统设计

辽宁石油化工大学建设了石油化工产业链实物仿真实践教育基地，以供学生进行认知及操作实习，将理论与实践结合，提高学生现场实际操作能力。但由于一些设备的安装调试尚未完成，某些装置有可以改善的地方。就储油气库实训装置来说，现场检测仪表及监控系统的完成度不高，监测点有限。针对辽宁石油化工大学工程训练中心储油气库实训装置，结合了组态技术，设计了基于力控组态软件并以西门子S7 200 PLC为控制核心的监控系统。