电液伺服驱动的连铸结晶器位移系统反步滑模控制

针对电液伺服驱动的连铸结晶器位移系统存在的状态不可测、参数不确定性及外部扰动问题,提出一种基于状态观测器的反步滑模控制方法。该方法采用比例积分状态观测器实现对系统各状态的有效估计,并给出观测器增益矩阵的计算方法;然后采用反步与非奇异终端滑模相结合的控制方法设计控制器,避免了传统终端滑模带来的奇异问题,同时引入一类类势能函数,提高了系统的收敛速度与稳态精确度,最后通过Lyapunov稳定性判定法证明了系统的稳定性。仿真结果表明,该方法所设计的控制器能够有效地实现连铸结晶器位移系统的准确跟踪控制,增强了系统的鲁棒性。     

采用滑模观测器的交流永磁直线伺服电机无传感器控制

本文提出了一种采用滑模观测器的交流永磁直线伺服电机无传感器控制的新方法，利用非速度信息，电机的电压，电流及电机本身参数，通过滑模观测器产生控制器所需的反馈信息。     

网络直流伺服电机滑模预测控制

利用滑模变结构控制方法对存在丢包情况下的网络直流伺服电机控制系统的鲁棒性问题进行了研究.对于控制器和执行器之间网络存在数据丢包的情况,设计了基于滑模预测控制律的网络丢包补偿模型,包括滑模预测控制产生器和丢包预测补偿器2个部分.研究了相应的动态补偿策略,使在每一时刻系统选取的实际控制量都是执行器端所提供的最新控制信号或最...     

基于转矩观测器的模糊滑模控制交流伺服驱动系统

本文从滑模变结构理论出发,结合智能控制,针对磁理控制的电主轴永磁同步电机伺服驱动系统设计了带负载转矩观测的模糊滑模变结构控制器。仿真结果表明该方案能使系统获得优良的动静态性能,对负载扰动具有很强的抑制能力,证明了模糊滑模变结构控制方法的合理和优越。     

基于观测器的风力发电系统滑模变结构控制

为了改进风力发电系统浆距角的控制性能,文中采用带观测器的滑模控制理论设计出了一种新型滑模控制器.该控制首先建立系统的数学模型,然后设计了常规滑模变结构控制器.为了减小控制抖振,设计基于观测器的滑模控制器,该控制包含两个观测器,其中一个用于估计风速波动信号的干扰,另一个用于观测当风速波动时引起的风轮转子转速波动干扰.该控制器与传统滑模控制器相比,不仅减小了系统的控制抖振,还使风力机在高于额定风速阶段的桨距角控制更具有稳定性能.最后通过仿真研究,证明了该设计方案的合理性和控制器的鲁棒性.     

基于终端滑模负载观测器的永磁同步电机位置系统反步控制

针对永磁同步电机位置控制系统存在负载扰动情况下的控制精度低,响应速度慢的问题,提出了一种基于终端滑模负载观测器的反步控制方法.设计了基于非奇异终端滑模的负载观测器,使观测误差在有限时间内收敛,并将观测值动态补偿到控制器中,提高了系统的控制精度;基于非奇异终端滑模和反步法设计位置控制器,提高了系统状态的收敛速度,增强了系统的鲁棒性,通过Lyapunov稳定性判定法证明了系统的稳定性.仿真结果表明,设计的终端滑模负载观测器能够快速、准确地估计出负载转矩,位置控制器能有效实现系统位置的渐近跟踪.     

基于磁链与负载观测器的异步电机反步滑模控制

针对参数摄动及负载转矩未知且变化会影响异步电机速度控制的问题,设计了一种改进型指数趋近律的滑模转子磁链观测器,用于估算电机转子磁通值,同时将磁通观测值用于负载转矩的估计。引入磁链误差、转速误差,通过反步滑模控制算法,将转子磁通与负载转矩的观测值用于异步电机控制。在转子电阻摄动与负载转矩未知且变化的情况下,将该控制策略与自适应反步控制方法进行实验结果对比。实验结果表明,该控制策略的响应速度快且跟踪精度高,提高了异步电机速度控制系统的抗干扰性能。最后,提出一种转速软给定方法,实验表明该方法能有效抑制转速变化时刻定子电流与电磁转矩的急剧增加,进一步改善了电机系统的性能。     

基于滑模观测器的PMSM模糊滑模控制

在同步旋转坐标系下,针对永磁同步电机转速调节问题,提出了一种模糊滑模控制器的设计方法,削弱了滑模控制存在的"抖动"现象,具有抗外部扰动和内部参数摄动的鲁棒性。针对速度估计问题,提出了一种自适应滑模观测器法的新型无速度传感器运行的估计方法,节约了成本并增强了系统的可靠性。仿真结果表明:控制系统能够稳定运行,具有良好的动态、稳态性能。     

基于LMI的直线伺服滑模位移跟踪控制

由于直线伺服系统应用在一些高响应、高精度场合时,永磁直线同步电机的电流和速度各自的动态过程在时间尺度上相对接近,所以采用常规矢量控制下的三闭环PID控制方法进行静态解耦会因电流和速度之间存在的非线性耦合影响系统的跟踪品质。该文提出一种基于线性矩阵不等式(LMI)的滑模控制方法对直线伺服系统进行位移跟踪控制,并将电气子系统和机械子系统作为整体进行控制,利用LMI设计其滑模控制律。通过设计扩张滑模观测器对负载扰动进行鲁棒观测,以保证系统的跟踪性能。通过实验对该算法与三闭环PID控制方法进行对比验证,证明了该方法具有良好的鲁棒跟踪能力。     

永磁同步电动机调速系统的离散滑模控制

提出了一种基于一步延时干扰估计和幂次函数的离散滑模控制方法,并将研究结果用于设计永磁同步电动机调速系统.通过引入一步延时干扰估计来估计当前时刻的干扰,实现对干扰的实时补偿,引入幂次函数消除了系统的抖振.理论分析表明,所设计的控制器消除了系统抖振,并使调速系统具有良好的跟踪能力和强鲁棒性.仿真和实验结果验证了该方法的有效性.     

轧机液压伺服位置系统的自适应反步滑模控制

针对轧机液压伺服位置系统存在非线性特性、参数不确定性以及控制输入前具有不确定系数的问题,提出了一种自适应反步滑模控制方法.通过对系统非线性模型的等价变换和选择合适的Lyapunov函数,有效解决了由于控制输入前具有不确定系数导致的所设计的控制量与自适应律互相嵌套的难题.把自适应反步法和滑模控制方法相结合,有效克服了系统...     

双模糊神经网络的滑模控制感应电动机伺服驱动研究

根据感应电动机伺服驱动系统高性能的要求,设计了一种基于双模糊神经网络的滑模控制的感应电动机伺服驱动系统.控制策略具有设计过程简单、意义清晰、鲁棒性好等优点,对于参数未知、时变、负载扰动大的伺服系统,它是一种有效的实时控制策略.仿真和实验结果表明:该控制策略大大提高了系统的高速响应能力,鲁棒性强,系统具有较好的动、静态性能和抗干扰能力,是开发高精度、高性能交流伺服系统的一条有效途径.     

二相混合式步进电动机矢量控制伺服系统

推导了二相混合式步进电动机基于磁网络的数学模型,给出了其矢量控制位置伺服系统的结构及仿真结果。同时说明了混合式步进电动机与永磁凸极同步电动机在作用机理上的相似性,指出混合式步进电动机伺服系统可参考凸极永磁同步电动机的控制策略来研究、设计。     

Improving transparency of bilateral control system by sliding mode assist disturbance observer

Transparency is an important indicator to evaluate the performance of a bilateral control system. Uncompensated disturbances in high frequency degrade the transparency in the traditional disturbance observer (DOB) based bilateral control. This paper analyzes the influence of the uncompensated disturbances, and proposes a sliding mode assist disturbance observer (SMADO) to solve the problem. The sliding mode technique helps the original DOB to estimate the disturbances in high frequency by making use of a rapid switching control value. The required switching gain is small in the proposal, which is good for alleviating the chattering. Moreover, to avoid conservative and arbitrary design of the switching gain, a reasonable benchmark is proposed by employing the estimation error between the original DOB and another parallel DOB with a different cutoff frequency. The validity of the proposal is confirmed by experiments. © 2013 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

永磁同步电机位置伺服控制器及其Backstepping设计

基于永磁同步电机(PMSM)精确的数学模型，针对PMSM绕组相电流和转速强耦合特性，用Backstepping方法设计高性能PMSM位置跟踪控制器。根据Lyapunov定理证明所设计的控制系统具有全局稳定性。结果表明，用Backstepping方法设计的PMSM控制系统可以获得很好的跟踪效果，并且其滤波跟踪误差迅速以指数特性收敛到零，达到很好的位置伺服控制特性。     

Rotor oscillation damping of a stepping motor by sliding mode control

Stepping motors are used mainly in OA and FA systems due to the merits of their digital driving behavior using switching devices. They are driven by closed‐loop control in systems where special performance such as prevention of out‐of‐synchronism or a high‐speed drive is required. It is well known that rotor oscillation is one of the principal problems in the switched drive of a stepping motor, and nowadays several methods for damping this oscillation have been suggested in which the switching sequence is changed in some manner. In such methods, the excitation time of the stator windings must be tuned appropriately, or the effect of damping is insufficient and oscillation may be even amplified in some circumstances. To resolve this problem, adaptive methods for tuning of the excitation time have been developed. However, they suffer the disadvantage that they require a tuning period for the excitation time to attain the optimal value at the beginning of control or when the machine parameters are varied by changing the driving condition. The authors have developed a new method for rotor oscillation damping of a stepping motor in a closed‐loop system. It is based on a sliding mode control technique and is designed to be robust to variation of rotor inertia which significantly affects the oscillatory characteristic. In this method, a lower‐order dynamical model, obtained by reaching a sliding mode where the angle‐torque characteristic of the motor is bound to a certain linear function, is made non‐oscillatory by pole assignment over a certain region of varying rotor inertia. Applying this method to an experimental system, rotor oscillation is damped excellently in the cases of single‐step and low‐speed multi‐step drive. On the other hand, it is shown deceleration is needed near the last step in the case of a high‐speed drive. © 1998 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 126(1): 42–51, 1999     

一种用于异步电机无速度传感器控制的自适应滑模观测器

针对异步电机无速度传感器中存在的对参数变化鲁棒性差的问题,研究了一种基于自适应滑模观测器的异步电机无速度传感器的矢量控制方案。自适应滑模观测器根据电机静止坐标系下的数学模型构造了转子磁链观测器,定子电流观测值与实际值的误差构成观测器的滑模面,在滑模运动下该观测器的观测值最终趋近于实际值,从而实现转子磁链的估计。电机转速由自适应方法估算得到,滑模观测器的稳定性可由李雅普诺夫稳定性证明。与其他方案相比,该方法的优点在于实现简单,对参数变化具有鲁棒性。仿真和实验对控制方案的正确性和可行性给出了验证,该观测器可以实现对转子磁链和转速的观测,且在负载扰动和给定转速变化的情况下该滑模观测器具有鲁棒性。     

双滑模统一控制在交流伺服系统中的应用

针对强耦合数学模型的伺服系统抗干扰问题,提出了一种位置、电流双滑模统一设计的方法。这种方法可以采用控制电压向量的方法,使位置、速度、电流误差都以滑模规律自动衰减,并且电压向量的选择加入模糊控制,使控制柔化,减少了系统在滑模线附近的抖动现象,使系统鲁棒性好,响应速度快。通过Matlab6．5的仿真,验证了这种方法的可行性。     

基于单片机的交流伺服电机转速控制系统设计

设计一种单片机控制下的交流伺服电机转速系统,详细介绍它的硬件组成原理及其软件实现过程,实现了对通用交流伺服电机的速度闭环控制。通过对实验结果的分析可以看出,本设计基本达到了系统对伺服电机转速控制的要求。这种方法可以广泛应用于电子机械、纺织机械、印刷机械等诸多行业中。     

基于自适应滑模观测的无速度传感器感应电机间接磁场定向滑模控制

针对传统感应电机无速度传感器控制系统中参数变化和负载扰动对系统运行性能的影响,该文将滑模控制与自适应滑模观测器相结合,构成了感应电机无速度传感器的双滑模控制系统,并建立了该系统的SIMULINK仿真模型。系统仿真结果证实了在电机参数变化和负载扰动时,该系统具有无超调、鲁棒性强、动态响应快等优点。