直流伺服系统变趋近律滑模变结构控制器的设计

根据对直流伺服系统的要求及其被控对象的参数时变性,提出了一种变趋近律滑模变结构控制设计方法,设计了直流伺服变结构控制器。理论分析及仿真研究结果表明,该变结构控制器能使系统具有良好的鲁棒性和快速性,同时在滑动模态上的抖动明显减小。     

一种永磁同步电动机滑模观测器设计

介绍了一种用于永磁同步电动机控制的滑模观测器设计方法,针对滑模控制固有的抖动问题,引入了伪滑模控制。在滑模观测器原理设计中,证明了系统Lyapunov函数渐进稳定,同时对系统进行了仿真,结果表明永磁同步电动机在参数摄动下具有较好的鲁棒性和动态性能。     

基于模糊前馈的永磁同步电动机滑模矢量控制系统

由于滑模控制和模糊控制均不依赖被控对象系统的模型,针对这一特点,将两者的优点结合起来,提出了基于模糊前馈的永磁同步电机滑模矢量控制。该方法既保证了滑模控制的鲁棒性,又能够提高系统的响应速度,减小了抖动。仿真结果验证了该方法的有效性,且计算简单,便于工程实现。     

基于遗传算法的无刷直流电动机模糊滑模控制

针对一般滑模控制中存在的系统抖振问题,提出了一种基于模糊遗传算法的滑模变结构控制无刷直流电动机方法.通过使用遗传算法优化的模糊控制柔化滑模控制输出,有效地减小系统抖振.该方法能使系统较好地实现输入参考模型的跟踪,具有自适应强、鲁棒性好的特点.     

一类非线性系统的微分与积分滑模自适应控制及其在电液伺服系统中的应用

针对一类参数不确定的非线性系统，提出了一种微分与积分滑模自适应控制策略。在滑模控制中引入积分控制项，消除了传统滑模变结构控制需要被跟踪信号导数已知的假设，同时基于Lyapunov方法引入参数自适应律，使系统具有优良的抗干扰特点。利用一非线性微分控制减弱了参数自动调整阶段引起的系统抖动。给出了积分滑模控制中切换函数的定义方法，以及非线性微分控制中微分系数的非线性函数表达式。采用该控制方法，对电液伺服系统的液压缸位置进行跟踪控制。仿真结果显示，该方法具有较强的鲁棒性及良好的跟踪性能。     

滑模变结构PI控制的PMSM伺服系统

采用滑模变结构理论对PMSM伺服系统速度环调节器进行设计。当系统进入滑动模态以后,具有对干扰和摄动的完全适应性,基本不受系统参数变化和外界干扰的影响,具有良好的鲁棒性。但抖动是变结构控制应用中存在的重大问题。而传统PI控制则具有良好的稳态精度。基于以上问题提出了滑模变结构加PI的非线性控制方法。在误差大时采用滑模变结构...     

基于super-twisting滑模的永磁同步电机转矩环控制器设计

针对永磁同步电机的直接转矩控制系统中因扰动引起转矩脉动及系统鲁棒性差的问题,本文采用一种基于Super-twisting滑模的转矩环控制方法,设计转矩和磁链控制器。根据滑模变结构控制的特点来抑制系统中的扰动,进而减小转矩脉动并增加系统的鲁棒性;同时在分析Super-twisting滑模的基础上,将其中的开关函数用双曲正切函数替换,系统在高频运动下没有明显抖振,效果良好。与常规的滞缓控制相比,Super-twisting滑模控制的转矩脉动明显减少,且对电机的扰动具有更强的鲁棒性,仿真结果验证了该法的有效性。     

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。     

模糊滑模变结构控制在交流伺服系统中应用

针对交流伺服系统的位置控制，提出了一种模糊滑模变结构控制方法。该方法设计简单，既不牺牲滑动模态的鲁棒性，同时又有效地减小了抖振。仿真结果表明：由模糊滑模变结构控制器构成的交流伺服系统，具有较好的快速性、抗负载扰动及参数摄动的能力。     

基于αβ系统的DSTATCOM积分型滑模变结构控制

将滑模变结构控制理论用于DSTATCOM的控制,在滑模控制中引入积分控制项,减小补偿电流控制的稳态误差、提高系统的响应速度,使系统在动态和稳态下具有优良的抗干扰特点,并且在系统参数变化时具有很好的鲁棒性.该方法是基于静止坐标系统αβ下完全解耦的DSTATCOM系统状态模型,对系统实施积分型滑模变结构控制.利用PSCAD/EMTDC进行了仿真分析,验证了该方法的有效性.     

改进Terminal滑模永磁直线同步电机控制策略研究

永磁直线同步电机(PMLSM)作为一种高阶非线性系统,需要通过优化的控制算法来实现伺服系统的高精度和快速响应。非线性控制理论对于非线性系统有较好的控制性能,其中Terminal滑模控制相比较于传统滑模控制,具有收敛精度高的特点,并保留了滑模控制的鲁棒性。分析了PMLSM的数学模型,设计了基于非奇异Terminal位置滑模控制和一个一阶速度滑模面,通过二者的组合实现速度限幅和位置的精确响应。通过MATLAB/Simulink的仿真,结果表明,该方法下的PMLSM的改进Terminal滑模控制具有较高的控制精度和较快的响应速度,在存在外部扰动的情况下也具有较好的鲁棒性。     

基于磁饱和式可控电抗器的静止无功补偿器提高系统阻尼的研究

为了解决电力系统快速控制电压,又能增加系统功角振荡阻尼,弥补传统SVC存在的不足,建立了MCSR -SVC的数学模型,设计了一种模糊滑模控制器,与常规控制器相比,它对外部扰动具有较强的鲁棒性,能够减小控制系统趋于稳态时的抖动,并有效地提高控制系统的稳定性及改善控制系统的动态性能.数字仿真结果验证:基于模糊滑模控制的MC...     

交流调速系统的无静差离散滑模控制

本文针对矢量控制的交流调速系统，根据离散滑模型控制理论，设计了一种离散滑模控制器。采用在离散滑模控制器之后插入积分环节的方法有效地削弱了系统的抖动，解决了系统在加载情况下存在静差的问题，仿真与实验结果表明由离散滑模控制器和积分环节组成的速度调节器能使交流调速系统同时具备良好的鲁棒性和快速性，无超调，在空载和加载情况下均无静差等优点。该速度调节器易于数字实现，具有重要的工程应用价值。     

无刷直流电机优化的自适应全局滑模控制

永磁无刷直流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点,但是它又是多变量、强耦合、参数时变的控制对象。因此传统的控制策略很难达到高性能的控制。滑模变结构控制因为其具有响应快速,对参数变化不敏感,物理上实现简单等优点,在非线性控制领域得到了广泛的应用。但是传统的滑模变结构控制也存在不足,比如变结构的鲁棒性只有到达滑动模态时才能体现,而且当状态轨迹到达滑模面后很难严格沿着滑模面向着平衡点运动而是在滑模面的两侧做穿越运动从而产生了抖振。针对以上问题提出了自适应全局滑模变结构控制同时对趋近律进行优化的控制方案,既解决了干扰上界难以确定的问题又使控制器具有全局鲁棒性,同时减小了抖振。通过仿真结果表明,该控制策略应用到无刷直流电机上,使系统具有响应速度快、超调小、鲁棒性强等优点。     

分数阶滑模趋近率在SMVS-DTC中的应用

为了减小基于滑模变结构的直接转矩控制技术中存在的转矩、磁链脉动,以及系统抖振等问题,提出一种改进型的分数阶滑模控制器。分析了分数阶指数函数曲线的特性,并在滑模切换面设计中引入了分数阶积分项来减小转矩、磁链脉动,同时采用分数阶微分方程和指数趋近率相结合的新型趋近率来提高收敛速度、减小暂态过程中的超调量。仿真结果显示,改进后的分数阶滑模控制器能明显减小系统抖动,更快地到达稳定状态,并且对干扰信号有较强的鲁棒性。     

电液伺服系统的积分滑模自适应控制

针对一类参数不确定的非线性系统,提出了一种积分滑模自适应控制策略.在滑模控制中引入积分控制项,消除了传统滑模变结构控制需要被跟踪信号导数已知的假设,同时基于Lyapunov方法引入参数自适应律,使系统具有优良的抗干扰特点.本文采用该控制方法,对电液伺服系统的液压缸位置进行跟踪控制.仿真结果显示,该方法具有较强的鲁棒性及良好的跟踪性能.     

基于滑模观测器的PMSM无传感器直接转矩控制

永磁电机直接转矩控制(DTC)系统中速度传感器的使用带来一系列问题,如:增大电机空间尺寸、增加成本及传感器灵敏度易受环境干扰等。对永磁同步电机SVM-DTC的无速度传感器控制进行研究,设计了一种新型滑模速度观测器。该观测器引入Sigmoid函数作为滑模切换函数,并采用变滑模增益与虚拟采样相结合的方法来减小滑模抖振,在简化观测器结构的同时仍然可以保持较好的转速观测效果,并通过Lyapunov函数证明了观测器的稳定性及鲁棒性。仿真与实验结果证明了该观测器的有效性与正确性。     

模糊滑模控制的一种新方法

模糊滑模控制是非线性控制的一个重要方法。它消除了滑模控制的抖动,但同时带来新的问题——静差。而且控制器在控制切换时动态性能与滑平面的选择有很大关系。由于以上问题的存在,基于模糊逻辑系统,用模糊控制器来逼近滑模控制律,同时为了保证逼近精度和模糊控制系统的稳定性,在设计中加入模糊监督控制器。再基于遗传算法对滑平面的特征常数λ寻优,目标函数是系统的误差和表征系统稳定性的一个新变量。这种方法减小了系统的稳态误差,加快了系统的响应速度。仿真结果表明了该方法的有效性。     

无速度传感器的永磁同步电机滑模控制

基于模型参考自适应系统(MRAS)方法,完成了永磁同步电机(PMSM)无传感器控制中的速度估计,节约了成本,并提高了驱动系统的可靠性。在此基础上应用滑模控制理论,采用积分滑模面及滑模等效控制,对PMSM驱动系统速度跟踪控制进行了研究,提高了系统的鲁棒性和快速性。建立了PMSM驱动无传感器矢量控制系统的仿真模型,设计了速度滑模控制器。仿真结果验证了该方法的有效性,系统具有较好的动、静态特性。     

永磁直驱同步风力发电机滑模控制研究

介绍了永磁直驱风力发电系统控制研究。针对传统矢量控制中PI控制器存在参数不易整定,对外界扰动及参数摄动鲁棒性差的问题,引入了滑模变结构控制器。为了减小滑模控制中的抖振现象提高系统的动态品质,提出了一种基于变速变指数趋近律的滑模变结构控制策略。为了使变速变指数趋近律在大幅度削弱抖振的同时,依然使系统具有较强的鲁棒性,对滑模增益进行分段设计,得出基于变增益变速变指数趋近律的滑模变结构控制器。最后在永磁同步风力发电矢量传统线性PI控制的基础上,结合上述滑模变结构控制策略在Matlab/Simulink环境下进行了仿真实验,仿真实验验证了新型滑模控制策略的优越性。