改进BLDC转矩性能的模糊控制器的设计

为减小无刷直流电机的转矩脉动,提高其动态性能,提出了一种将直接转矩控制和模糊控制相结合的方法.直接转矩控制响应迅速,但转矩脉动相对较大,为了减小转矩脉动,设计了一种基于模糊数理论的模糊控制器.该控制器根据转矩和磁链的偏差选择适"-3的电压矢量,并根据转矩偏差和转矩偏差的变化率,采用模糊自调整因子的方法模糊预测电压矢量作用时间,从而有效地减小了转矩脉动并保持了直接转矩控制响应快的优点.利用MATLAB对所提出的方案进行了仿真,采用TI公司的TMS320LF2407进行了实验.结果表明,与传统方法相比,该方法有效地提高了无刷直流电机的稳态和动态性能.     

基于模糊控制的工厂无功补偿控制策略研究

针对传统九区图控制法存在的"投切震荡"和"操作频繁"等问题,结合模糊控制理论设计了一个改进的基于模糊控制的工厂低压无功补偿控制器.该模糊控制器采用两输入单输出结构,以电压偏差和无功偏差为控制量,以无功功率补偿量为被控制量,选用三角形隶属度函数.为了验证该模糊控制器的可行性,在MATLAB中建立了基于该控制器的无功功率补偿模型.仿真结果表明该设计的模糊控制器是可行的,解决了投切震荡等问题,提高了系统准确性,从而改善电网质量.     

基于PCC的纸机异步电机模糊控制系统

交流传动的纸机在高速运行时,由于系统建模带来的控制偏差对精度的影响随速度升高逐 渐增大,采用模糊控制可以摒弃建模偏差的影响。针对传统模糊控制稳态精度差的缺点,采用分段模 糊控制,并加入PI环节抑制稳态颤振,实现了高精度控制;硬件采用贝加莱公司的PCC。结果表明, 该方法接线简单,并通过软件编程实现了模糊控制,节约了硬件,克服了传统PID控制超调量大的问 题。精度高、动态响应快、开放性好、可靠性高,易于工程实现,为纸机传动控制打下了良好的理论和 实验基础。     

一种PMSM弱磁系统模糊-PI复合控制方法

介绍了永磁同步电机(PMSM)基于负i_d补偿弱磁控制的基本原理。为了提高永磁同步电机弱磁扩速时整个控制系统的抗负载扰动能力,在其弱磁控制系统中的电流环加入了模糊控制器。同时,针对常规模糊控制器消除静差能力较差的问题,引入了一种模糊控制与PI控制复合控制的方法(Fuzzy-PI),即根据输入信号偏差的变化来时时调节二者的权值大小,在偏差较大时增大模糊控制作用权值以加快响应速度,偏差较小时增大PI控制作用权值以消除静差。仿真结果表明,基于模糊-PI复合控制的弱磁控制系统,其抗负载扰动能力强于普通的PI控制。     

基于控制过程参数的循环流化床锅炉床温模糊控制研究

针对循环流化床(CFB)锅炉床温大滞后、时变性、不确定性的特点,设计了一种基于控制过程参数的模糊控制器。在对控制对象动态特性分析的基础上,采用控制过程参数代替偏差变化率,并将其作为模糊控制的决策依据,从而正确反映了被控制量的变化趋势。将该控制器应用于CFB锅炉床温控制中,并与常规PID控制进行仿真比较。结果表明,该控制器的控制效果优于常规PID控制器,并且当控制对象的模型有较大变化时,仍具有较好的控制品质和适应性。     

基于转矩预测的永磁同步电动机模糊直接转矩控制研究

针对IM DTC和PMSM DTC中零电压空间矢量作用效果的不同,提出基于转矩预测的PMSM模糊直接转矩控制方法,模糊控制规则表中使用零电压矢量.根据转矩偏差、定子磁链偏差的符号和大小以及定子磁链所处的扇区经模糊推理得到合适的电压空间矢量,再使用预测控制算法计算该矢量和零电压矢量(如果需要)分别作用的时间,限制电磁转矩在给定环宽范围内.仿真分析表明,零电压矢量的引入和预测控制算法的应用减小了转矩脉动,对传统的永磁同步电动机直接转矩控制系统性能有明显的改善.     

基于三级模糊自适应PI控制的VSC-HVDC控制器设计

研究了基于传统模糊控制的VSC-HVDC控制系统,提出了一种新型的控制策略.基于线性反馈化理论,对内电流环进行了精确建模.同时,在设计外环控制时,将整个系统的控制过程细分为三个阶段,不同的阶段采取不同的控制方法.分析了该方法实现的机理,并基于Matlab与PSCAD仿真软件的互连,对其进行了软件仿真验证.结果表明,该方法能在保持传统模糊控制具有良好动态性能的同时,提高系统启动阶段控制性能,消除传统模糊控制产生的抖振现象从而改善稳态控制的效果,具有优良的综合性能.     

无刷直流电机双闭环模糊自适应控制方法研究

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出了一种双闭环模糊自适应控制方法。该控制系统是以电流环作为内环,采用传统的PI控制;转速环作为外环,采用PI控制与模糊控制相结合的方法,即模糊自适应控制方法。以速度误差及速度误差变化率作为模糊控制器的输入,大偏差时采用模糊控制,以增强系统的响应速度和鲁棒性;小偏差时采用传统的PI控制,使系统稳态无误差。仿真实验结果表明,相比于传统的PI控制系统,模糊双闭环自适应控制系统具有良好的动、静态特性,以及较强的鲁棒性。     

一种基于模糊控制的两步法预测控制方法

应用于工业的预测控制系统往往局限于线性系统,而针对实际生产中绝大多数的非线性系统却不能实现输出量跟踪.为了实现非线性系统的实际输出值能够跟随期望输出值,研究一种基于模糊控制的两步法预测控制方法.根据预测控制求解的中间变量v与为了跟随期望输出实际作用于系统的控制量u之间的对应关系,设计相应的模糊规则,确立模糊输入、输出及相应隶属度函数,从而建立模糊控制器,解决了采用Hammerstein模型时,由于静态非线性环节的难于求解实际控制量的弊端.通过仿真实例与传统求解非线性方程组算法对比突出说明了该方法在稳定性与鲁棒性上的控制优势.     

基于模糊控制的直流电机PWM调速系统

本文提出了一种基于模糊控制的直流电机脉宽调制(PWM)调速系统。该系统将转速偏差和转速偏差率模糊化为模糊控制器的输入语言变量,根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM中开关管IGBT导通时间的输出语言变量,并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机。仿真实验结果表明该系统能有效的抑制超调现象,提高系统的响应速度和稳态性能。     

基于模糊神经网络的感应电机直接转矩控制

传统的直接转矩控制存在较大的转矩脉动。为了减小转矩脉动,提高控制性能,将模糊神经网络算法引入到直接转矩控制当中,设计了基于模糊神经网络的直接转矩控制系统。所采用的Takagi--Sugeno型模糊神经网络充分融合了模糊逻辑和神经网络两者的优点。在模糊神经网络的训练过程中,采用了一种最小二乘算法和BP算法相结合的混合算法进行学习,提高了学习速度。为了验证该算法有效性和可行性,在MATLAB／Simulink环境下建立了基于模糊神经网络的直接转矩控制系统仿真模型,进行了仿真研究。仿真结果表明采用Takagi—Sugeno型的模糊神经网络算法使直接转矩控制系统的转矩脉动明显变小,控制性能明显改善。     

模糊自适应PID控制在无刷直流电动机矢量控制中的应用

为了能够对无刷直流电动机进行有效地矢量控制,深入地研究了模糊自适应PID控制的应用.首先,提出了无刷直流电机的矢量控制策略;接着,介绍了模糊自适应PID控制器的控制原理;然后,进行了模糊自适应PID控制器的设计;最后,进行了实例研究,进行数值仿真实验,实验结果表明,该方法具有较强自适应能力以及较高的可靠性.     

基于积分自整定模糊矢量控制系统研究

为提高采用PI转速调节器矢量控制调速系统的动静态性能,提出以积分自整定模糊控制作为矢量控制转速调节器,此调节器的比例系数不变,可根据转速偏差和偏差变化率来动态调节积分系数.在此基础上,建立了异步电机矢量控制模型.仿真结果表明:相对于采用PI转速调节器的矢量控制系统,积分自整定模糊矢量控制系统转速超调量小、调节时间短,可快速消除负载扰动引起转速偏差.     

基于模糊滑模算法的永磁同步电机无位置传感器矢量控制

针对传统超螺旋算法二阶滑模观测器(STASSMO)在进行永磁同步电机(PMSM)转子位置和转速估算时固定滑模增益导致鲁棒性差的问题,在已有的稳定条件下提出一种模糊超螺旋算法二阶滑模观测器(FSTASSMO)。利用模糊控制器按照模糊规则进行滑模增益的整定,实现了超螺旋算法滑模增益自整定过程,提高了观测精度,拓宽了有效观测范围,增强了PMSM无位置传感器矢量控制系统的鲁棒性。最后,在MATLAB环境下搭建仿真控制系统对所提出的算法进行验证,结果表明所提算法有效可行。     

永磁同步电机的模糊滑模控制

为了实现高性能永磁同步电动机伺服系统快速而精确的位置跟踪控制,在滑模控制策略中引入模糊控制算法,设计了基于模糊规则的滑摸控制器。仿真结果显示模糊滑摸控制较好地解决了抖振问题,对参数变化和负载扰动具有很好的鲁棒性,永磁同步电机可获得很好的位置跟踪效果。     

多端柔性直流输电系统直流电压模糊控制策略

直流电压斜率控制适用于潮流经常变化的多端柔性直流输电系统,但现有的直流电压斜率控制不能很好地兼顾不同运行工况对斜率参数的要求。文中提出一种基于模糊控制的直流电压变斜率控制策略。该控制策略应用模糊控制理论,把常规的直流电压斜率控制由原来难以整定参数的固定斜率控制变为控制参数根据运行工况变化的变斜率控制。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建四端柔性直流输电系统模型,并与MATLAB互联仿真。仿真结果验证了文中设计的直流电压模糊控制策略能有效维持系统稳定运行和加快系统故障恢复。     

模糊控制系统的稳定性

与经典控制方法相比模糊控制的一个主要缺陷就是缺乏稳定性的证明,本文将模糊控制器的稳定性分析方法做一总结,重点在于确定各种稳定性证明方法中隐性和显性的假设与限制,并说明各种稳定性证明方法适用的模糊控制结构。本文还介绍了根据稳定性来设计模糊控制器的方法。     

无刷直流电机直接转矩模糊控制研究

为简化无刷直流电机控制系统的结构同时又能使其具有较快的转矩响应速度,论文提出一种新颖的控制方案,将直接转矩控制和模糊控制相结合应用于无刷直流电机控制系统中。直接转矩控制省掉了复杂的矢量变换,使系统结构简单且响应迅速,但是转矩脉动相对较大;而模糊控制鲁棒性强,根据转矩偏差和转矩偏差的变化率,模糊调节电压矢量作用时间,减小转矩脉动。新型的控制策略不仅具有良好的动态特性和简单的结构,其它性能也可与传统的无刷直流电机控制系统相媲美。利用MATLAB对系统进行了仿真,并对两种不同控制方法的实验结果进行比较。通过比较可以看到模糊直接转矩控制方法实现了对转矩和电流的有效控制,更优于传统的控制方法。     

基于变论域模糊PI自适应控制的电力弹簧控制策略

针对电力弹簧传统控制策略自适应调节能力不足的问题,对传统控制策略进行改进。考虑系统运行工况或参数发生变化,尤其是非关键负载阻值在系统运行过程中可能发生的变化对电力弹簧调压性能的影响,以及普通模糊控制的局限性,提出了一种变论域模糊比例-积分（PI）自适应控制策略。该策略根据输入误差的大小实时调整模糊论域来得到更好的控制效果。结合函数型伸缩因子与模糊推理伸缩因子各自的优点,对输入论域和输出论域的伸缩因子分别进行设计,以提高控制精度。仿真分析表明,与现有的控制策略相比,所提控制策略进一步提高了系统稳定性,增强了电力弹簧的自适应调节能力。     

基于PLC的模糊控制在挤出机温度控制系统中的应用

为了进一步提高挤出机温度控制性能,提出了一种以模糊控制为核心的温度控制系统。该系统能够很好地解决温度超调的问题,并能提高系统的控制精度和响应速度。同时结合可编程序控制器(PLC)来实现该控制系统,使其更为灵活及高效。