滑模控制的永磁同步电机伺服系统一体化设计

为解决传统滑模变结构控制的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)位置伺服系统中速度不控或控制律设计复杂的问题,提出一种简化的位置、速度控制器一体化设计方法。分析常规变结构伺服系统中位置、速度滑模控制器设计的思想和方法,并利用状态变量间的对应关系改进传统滑模面。借鉴经典PID伺服系统的控制思想,综合设计系统的外环控制器,实现精确的位置定位及速度控制。在此基础上,采用积分及前馈等补偿策略以消除变结构系统中固有的抖振现象,并提高了系统的动态特性和鲁棒性。仿真和实验结果均验证了文中所提出方法的正确性及控制策略的有效性。     

BLDC位置伺服系统的离散变结构控制

针对离散变结构控制系统的抖振，在离散趋近率的基础上，提出了一种扰动动态补偿的离散趋近率，设计了离散变结构控制(DVSC)策略，研究了变结构控制系统的鲁棒性能，应用于无刷直流电动机(BLDC)位置伺服系统。理论推导与仿真实验表明：新的离散变结构控制策略可以明显改善系统的品质，增强系统的鲁棒性。     

无刷直流电动机伺服系统结构设计及动态特性分析

概述无刷直流电动机伺服系统的应用及特性,设计了一种无刷直流电动机伺服系统的结构,对该无刷直流伺服系统的动态特性进行分析,给出了实验结果和结论。     

电动变桨伺服系统的智能控制研究

针对变桨伺服系统非线性、多变量、数学模型难以建立的特性,本文速度环采用基于BP神经网络的PID控制以满足系统的抗扰性;位置环采用模糊PD控制以满足变桨伺服系统位置快速跟踪且无超调的性能要求。仿真结果表明,电动变桨伺服系统采用以上控制方法,不仅可以保证伺服系统有较强的抗扰性能,同时实现了无超调,响应快,具有良好的动态特性。     

无刷直流电机的智能控制研究

无刷直流电机具有交流电机结构简单,运行可靠,维护方便等优点,又具有直流电机那样良好的调速性能而无机械换向器等优势,得到广泛应用。针对大多数无刷直流电机位置伺服系统采用的是PID控制方式,此控制方式存在系统参数发生变化或带有非线性负载时,其稳态输出特性变差,难以获得满意的控制效果的情况,本文在分析无刷直流电机的模型后,提出一种能根据跟踪误差大小,利用模式切换开关自动切换到PID控制或滑模变结构控制的智能控制方法,从而实现无刷直流电机转子转速的快响应、低超调和高精度控制。     

双绕组无刷直流电机容错控制系统的实现

针对空间机械臂关节电机伺服系统的可靠性和关节体积重量的矛盾,分析了3种典型空间机械臂关节电机驱动系统的可靠性,确定了机械臂关节电机采用双绕组无刷直流电机结构的方案,建立了双绕组结构无刷直流电机数学模型,设计了双绕组结构无刷直流电机驱动控制系统和容错控制策略,研制了双绕组结构电机关节伺服系统控制平台,进行了容错控制实验和关节位置伺服控制实验.实验结果表明:在重量和体积要求苛刻条件下,采用双绕组结构无刷直流电机伺服系统设计方案,不仅可提高关节的集成度和可靠性,而且没有降低关节位置伺服跟踪性能.     

基于复合控制的位置伺服系统控制方案

结合重复控制和模糊自整定PID控制的设计思想,提出了一种新型的无刷直流电机位置伺服系统控制方案。利用重复控制改善系统的稳态特性和增强系统克服同频率扰动的能力,利用模糊自整定PID控制增强系统抵抗参数变化和各种非线性不确定扰动的能力,改善系统的动态特性。仿真结果表明,该复合控制方案使无刷直流电机位置伺服系统获得了良好的动态和稳态性能,在系统受到外部干扰时仍具有较好的控制品质。     

基于复合控制的位置伺服系统控制方案

结合重复控制和模糊自整定PID控制的设计思想,提出了一种新型的无刷直流电机位置伺服系统控制方案。利用重复控制改善系统的稳态特性和增强系统克服同频率扰动的能力,利用模糊自整定PID控制增强系统抵抗参数变化和各种非线性不确定扰动的能力,改善系统的动态特性。仿真结果表明,该复合控制方案使无刷直流电机位置伺服系统获得了良好的动态和稳态性能,在系统受到外部干扰时仍具有较好的控制品质。     

惯性负载下无刷直流电动机位置伺服控制方法的研究

文章提出了一种在惯性负载条件下，无刷直流电动机位置伺服系统的控制方法。在以单神经元自适应PI控制器做速度环控制器的基础上，比较了以传统的PI控制器和单神经元自适应PI控制器分别作为位置控制器时的仿真结果，提出了将传统的PI控制器与单神经元自适应PI控制器相结合的新型位置控制方法。     

无刷直流电机及其应用

以无刷直流电机的基本原理进行了论述,分析了无刷直流电机的基本结构和转矩特性,介绍了其控制原理和在伺服系统的典型应用。     

高性能直线伺服系统的研究

针对永磁同步直线电机伺服系统采用传统的比例或比例积分位置调节器时动态性能差,本文将前馈控制应用于位置环以改进系统的动态性能,并对其进行了理论分析。利用仿真软件对该系统建模、仿真并对该系统进行定位实验,结果表明采用位置前馈控制不仅使伺服系统达到了很好的动态特性,而且保证了系统定位的高精度和无超调。     

交流伺服系统的二自由度内模控制

基于内模控制理论 ,针对交流伺服系统提出了一种二自由度PID控制方法。所设计的二自由度PID控制器 ,仅有两个可调参数 ,而且被调参数与系统的性能直接相关。理论分析和仿真实验结果表明 ,该控制器可以使系统同时具有良好的位置跟随性能、抗干扰性能和鲁棒性。     

伺服系统机械谐振抑制的自适应模糊控制方法

针对伺服系统中普遍存在的机械谐振问题,建立了系统的状态方程模型。将与机械谐振密切相关的系统参数设为不确定变量,采用自适应模糊逻辑系统在线估计包含这些参数的非线性环节,并基于反步法设计了自适应模糊控制器,有效地抑制了伺服系统中机械谐振的影响。采用李雅普诺夫方法证明了伺服系统位置跟踪误差的指数收敛性。仿真实验表明本方法具有很好的自适应性能,能够减小系统传递力矩的振荡,显著提高伺服跟踪的精确度和动态性能。     

交直流电力系统非线性鲁棒直流调制控制器设计

随着“西电东送、全国联网”战略的实施,大区之间通过交直流并列运行输电系统实现电网互联。性能优良的直流调制控制器可以快速有效地调节直流联络线的输送功率,减轻交流输电系统的暂态输电压力,以提高交流系统的动态性能。以交直流并列电力系统为研究对象,采用基于扩张状态观测器的动态反馈线性化方法,将系统的非线性数学模型动态补偿为一个伪线性系统,然后利用线性鲁棒H∞理论进行控制器综合。仿真试验表明,当交流联络线发生三相短路故障时,给出的控制器能够有效抑制两侧交流系统的功角振荡,且对于系统不确定性表现出良好的鲁棒性,从而使整个交直流电力系统的暂态稳定性得到改善。与基于精确反馈线性化方法的非线性控制器相比,具有更为优越的动态品质。     

永磁同步电机交流伺服系统的滑模模糊控制

针对模糊控制器在设计过程中参数难以确定以及滑模控制存在抖动等问题,将滑模控制理论与模糊控制理论相结合,提出了一种基于Sugeno型模糊推理的滑模模糊控制器的设计方法。使每一条Sugeno型模糊推理规则的后件部分为一滑模控制策略,保证了模糊控制系统的稳定性和动态性能。将该方法用于永磁同步电机交流伺服系统位置控制器的设计,并进行了仿真。结果表明,该方法综合了传统的滑模控制和模糊控制的优点,具有很好的动态跟随性和较强的鲁棒性,有效地削弱了抖动。     

基于DSP的直线电机位置伺服控制策略研究

在综合分析直线电机位置伺服控制系统的动静态性能及抗干扰能力的基础上,对其位置伺服控制策略进行了研究,开发了一套基于DSP的直线电机位置伺服控制系统。该伺服系统提出了用模糊自适应PID控制方法和干扰观测器补偿技术来提高系统的动静态性能,且可以补偿因外力等对系统造成的干扰。重点分析了位置角对系统的影响,进而提出了模型参考自适应算法对位置角进行校正以消除直线电机定位时出现的振荡。实验结果表明,所提出的位置伺服控制系统具有高的动、静态性能。     

基于ASAPSO的火炮随动系统模糊控制策略

针对传统PID控制器因参数无法随负载变化而实时改变,导致火炮随动系统控制效果不佳的问题,设计了以空间矢量控制为理论基础的三闭环随动控制系统。该随动控制系统采用永磁同步电机(PMSM)作为执行电机,并在系统位置环上加入了经自适应模拟退火粒子群优化算法(ASAPSO)优化参数后的模糊控制器。通过搭建系统仿真模型,将这2种控制器分别运用在该随动控制系统的位置环上,对比了2种控制器的位置响应、抗转矩扰动能力和目标跟踪能力。结果发现,模糊控制器的参数经ASAPSO优化后,系统的静态特性和动态特性比传统PID控制器更好,能够有效克服转矩扰动等非线性因素的影响,系统具有较好的目标跟踪性能。     

基于自适应神经网络的PMLSM速度控制研究

针对永磁直线同步电机(PMLSM)直接驱动系统的非线性与电机参数时变、易受扰动的特性,提出一种基于BP神经网络的自适应神经网络速度控制器.该控制器由一个传统的PID位置控制器、神经网络控制器(NNC)和神经网络辨识器(NNM)组成.仿真结果表明,当突加负载扰动或参数突变时,系统具有较好的动态性能和较强的鲁棒性,能够满足工业场合高精度、微进给的需求.     

带变惯量负载的感应电机模糊控制策略研究

文章对带非线性变惯量负载下感应电机控制系统提出了几种模糊控制策略.将数学模型和启发式学习方法、模糊逻辑和线性多变量控制技术相结合设计了矢量控制系统中的内部电流控制器;采用基于模糊模型的预测控制技术设计了系统外部的转速/位置控制环,以解决电机模型和负载情况的非线性特性.在非线性动态过程的建模中,融入了模糊逻辑和局部线性模型.仿真和实验结果显示,这种新颖的模糊控制策略具备优良的动态性能、较高的鲁棒性,完全满足高精度位置伺服系统的要求.     

基于变结构自抗扰控制器的永磁同步电动机伺服系统

设计了一种新型永磁同步电动机变结构自抗扰位置伺服控制系统.通过对控制器的变结构设计,使得在保持原控制器特点的同时减少了可调参数,并改善了系统控制性能;通过对交轴输出方程的分析,提出了一种新的位置变结构自抗扰控制方案,在保证系统动态性能的同时,提高了抗负载扰动的能力.仿真结果表明,改进后的系统具有响应速度快、无超调、控制精度高的特点,对负载及系统内部参数变化具有较强的鲁棒性.