基于转速估计的永磁同步电机MTPA控制

由于永磁同步电机的参数易受温度、磁饱和等因素的影响而发生变化,进而影响控制系统的精度。根据电机模型提出了一种基于转速估计的最大转矩电流比控制(MTPA)算法。仿真结果表明,提出的MTPA控制策略使电机具有较好动态响应性的同时,有效地改善了电机自身参数时变性对控制系统的影响。     

基于滑模的永磁同步电机速度跟踪控制

文中针对永磁同步电机(PMSM)的速度跟踪控制,提出一种基于平衡点处的PMSM滑模控制器设计方法,该方法是首先建立d-q轴下的数学模型,计算在给定转速值时平衡点PMSM系统的控制输入电压值,然后对PMSM与平衡点系统相减得到的误差系统,设计滑模面,根据滑模理论知识,获得相应的等效滑模控制器,并结合所得到平衡点PMSM系统的控制输入电压值,得到PMSM控制输入电压,实现电机转速输出对给定值的高精度跟踪。最后,通过MATLAB数值仿真,验证了该方法的有效性。     

时变扰动下的永磁同步电机滑模控制

时变扰动环境下,永磁同步电机(PMSM)采用鲁棒性较好的滑模控制.根据滑模控制中传统指数趋近律,提出一种改进型的趋近律,并基于改进型趋近律设计了一种PMSM调速系统的滑模速度控制器,提高电机的运行性能.通过仿真结果对比分析,设计的基于改进型趋近律的滑模速度控制器不仅可以提高系统的动态性能,而且削弱了系统的抖振现象,使电...     

电动汽车用永磁同步电机滑模速度控制研究

本文通过在矢量控制的转速环引入滑模速度控制器,可以提高永磁同步电机的动态品质。仿真结果表明,基于滑模速度控制器的矢量控制不受电机参数和外部扰动的影响,具有很好的鲁棒性能,能满足实际电机控制的需要。     

基于改进型滑模观测器的永磁同步电机控制

传统基于反电动势的滑模观测器采用Sign函数来作为开关函数,因为Sign函数的开关特性,使系统存在抖振大的问题。在传统滑模观测器的基础上,通过采用Sigmoid函数代替Sign函数,改善了开关特性,大大地减少了抖振,并去掉了滤波器和转角补偿器,简化了系统,提高了反电动势的估算精度,从而得到更精确的转速和转角位置信息。在Matlab/Simulink平台基础上建立控制系统仿真模型,对该方案做了验证。仿真结果表明:该方法提高了滑模观测器的精度,降低了系统的抖振,提高了系统的性能。     

基于改进滑模观测器的PMSM无传感器矢量控制

本文针对永磁同步电机无传感器矢量控制中传统滑模观测器带来的抖振问题,引入双幂次趋近律,并采用具有光滑连续特性的Sigmoid函数代替符号函数,通过锁相环提取电机转子位置信息,该算法一方面削弱了电机运行时的抖振问题,另一方面加快了系统收敛的速度,缩短了系统稳定时间。通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型验证了该算法的有效性。     

基于非线性观测器的永磁同步电机无传感器控制

为实现永磁同步电机(PMSM)无传感器控制,设计一种对两相静止坐标系下的PMSM模型进行状态重构的非线性观测器来估计转子位置和速度。设计的非线性观测器中不含转速,可使转速变化对观测器性能基本无影响,从而提高了观测精确度。采用基于积分切换的滑模变结构控制器代替了传统的比例-积分-微分(PID)控制中转速环,增强了电机控制系统对自身某些参数变化和外界扰动的鲁棒性。仿真结果证明,所设计的非线性观测器具有较高的观测精确度,控制系统具有良好的动静态性能。     

基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制研究

针对永磁同步电机直接转矩控制(DTC)存在较大的电磁转矩脉动、磁链脉动、低速性能不理想等问题,文中引入滑模控制策略对永磁同步电机进行直接转矩控制。通过建立PMSM的矢量数学模型,设计基于滑模控制的直接转矩控制器,利用MATLAB/Simulink进行建模仿真分析。结果表明,与传统DTC相比,基于滑模控制策略的永磁同步电机直接转矩控制系统中电磁转矩脉动幅值更低,且具有更好的动态性能和抗扰动能力,可以更加有效地改善系统特性,满足实际电机控制的需要。     

多元干扰下永磁同步电机滑模鲁棒控制

为了提高永磁同步电机转子转速在未知负载力矩和电路扰动等影响下的控制精度,提出了一种滑模鲁棒控制方法。首先建立了包含多元干扰的永磁同步电机转速模型,通过设计自适应干扰观测器来估计未知负载力矩的大小,并对其收敛性进行了证明,然后采用非奇异终端滑模面设计了鲁棒控制律,并引入滑模自适应律估计出电路扰动的大小,最终实现了对多元扰动下永磁同步电机的鲁棒控制。实验结果表明：提出的滑模鲁棒控制方法与自抗扰控制方法相比,具有更优的稳定性、准确性和快速性,转速和加速度的最大误差分别仅为0.05r/s和0.005r/s2,自适应干扰观测器的估计误差仅为0.1N·m,滑模自适应律的估计误差仅为0.05V,大大提高了永磁同步电机转动的控制精度。     

基于径向基函数神经网络的永磁同步电机转速自适应控制策略

PMSM调速控制是当前的研究热点,针对PMSM电机参数的不确定性和负荷波动导致系统稳定性差、速度波动大的问题,提出了一种RBFNNASC控制方法。首先,建立了考虑PMSM电机参数不确定性和负载波动的动力学模型;然后,基于李雅普诺夫稳定性理论,设计了一种ASC控制算法实现PMSM电机的转速控制,并证明了ASC算法是渐近稳定的;接着,将ASC算法控制律分解成补偿控制和反馈控制部分,补偿控制部分只需根据PMSM转速及其转速的导数即可确定,反馈控制部分的控制参数k1、k2的取值将影响PMSM转速控制的动态响应性能,因此,基于RBFNN方法对ASC控制系统内的反馈控制参数进行了优化,利用RBFNN对被控系统进行动态辨识获取被控对象等效模型,并根据辨识结果动态调整反馈控制参数k1、k2,实现期望转速的准确跟踪;最后,不同转速下ASC算法与RBFNNASC算法的控制效果对比表明,RBFNNASC方法具有良好系统稳定性、快速的速度响应和较强的抗波动性能。     

基于改进滑模策略永磁同步电机SVM-DTC控制

传统的永磁同步电机直接转矩控制采用双滞环结构,因而电机转矩和磁链脉动较大。SVM控制方法通过合成最合理的电压矢量对转矩和磁链作精确补偿,能够一定程度上降低二者的脉动,但传统SVM控制方法包含了转速和转矩两个PI调节器,两个调节器的参数设计比较复杂,且直接影响了电机性能。提出用快速终端滑模（FTSM）控制器来代替传统PI转速调节器,为了克服滑模带来的抖振,设计负载转矩观测器,并将观测值反馈至滑模控制器。仿真和实验结果表明所提控制方法改善了系统的动静态性能,抗干扰能力增强,同时SMC固有抖振现象得到有效抑制。     

基于线性自抗扰控制的永磁同步电机调速系统

针对自抗扰控制(ADRC)中需要整定参数较多,且无明确物理意义,只能采取试凑法的问题,提出了线性ADRC的控制方法,并将其应用于永磁同步电机的速度环中。线性ADRC需调整的参数大大减少,调节过程得以简化,且减少了计算量,便于硬件控制器实现,控制效果却与非线性ADRC相当。通过仿真试验,与PI控制和ADRC进行比较,可得出线性ADRC克服了非线性ADRC其参数调整难度大的缺点,保留了其静动态性能和鲁棒性较好的优点。     

永磁同步电机预测电流控制的优化研究

针对永磁同步电机预测控制中电流脉动较大,采用最优占空比预测控制优化算法,该方法较占空比预测控制的局部最优改进为从全局最优预测,利用评估函数对有效电压矢量与零矢量的最优分配进行选择,保证所选择输出的电压矢量全局最优,并对最优占空比控制算法进行优化改进,最后把转速的PI控制替换为滑模趋近率控制。仿真结果表明所提出的优化对电流脉动抑制明显,转速控制也具有良好的性能。     

基于BP神经网络的永磁同步电机的转速控制

基于BP神经网络具有学习和训练到功能,提出了永磁同步电机转矩控制器的BP网络设计方法。在MATLAB仿真环境下,对永磁同步电机控制器进行了控制仿真,仿真结果达到了理想的控制目标。     

永磁同步电机优化控制

为了推进永磁同步电机在实际工程领域的应用,通过Matlab软件搭建了基于滑模变结构的永磁同步电机控制模型.为了使控制效果更加理想,提出了一种优化的指数滑模速度控制器,并针对这种连续的速度控制器在控制系统中进行了仿真.仿真结果表明,控制效果得到了很大改善.     

永磁同步电机伺服系统控制中的自抗扰控制策略

本文以高精度伺服系统中的永磁同步电机变速扫描为研究对象,针对自抗扰控制器中跟踪微分器(trace differentiator,TD)及扩张状态观测器(expansion state observer,ESO)模块的延时响应和参数复杂等缺点,设计了一种改进的自抗扰控制器,有效简化了其TD和ESO模块并减少可调参数,以实现内外干扰较大的环境下电机的高精度快速响应。将该控制器应用到某型号项目的伺服摆扫镜机构中,并将其性能与同条件下传统比例-积分-微分(proportion-integration-differential,PID)控制器性能作对比。实验结果表明:改进的自抗扰控制器表现出优于PID的控制性能,0°/s～10°/s响应时间75ms,超调小于6%,稳态精度达到±1%;变速跟踪过程转速波动小,无超调,扫描周期时间波动小于0.0014 s,起始位置角度定位精度高于0.0015°,满足型号项目指标要求。改进的自抗扰控制器对其他搭载永磁同步电机实现变速跟踪扫描的系统也有一定的参考价值。     

无传感器永磁同步电机的位置辨识与控制研究

永磁同步电机由于自身以永磁体提供励磁,结构较为简单,在工业上被广泛应用。在当前永磁同步电机的矢量控制系统中,最为必要的条件就是需要准确获取电机转子的位置信号,以往通常会利用传感器技术的优势通过传感器的信号变化来判断电机的转子位置信息,但是在有些复杂的工业生产环境却不适合传感器的应用,例如高温、腐蚀性较强的环境就会对传感器的测量或者传感器本身造成很大的影响。本文主要介绍了滑模变结构理论,并在滑模变结构控制的基础上,通过监测电动机的反电势来判断转子的位置;此外,引入了脉振高频电压注入法实现永磁同步电动机无传感器的位置辨识与控制。