磁悬浮电动机的状态反馈线性化控制

借助电磁场的有限元计算建立了磁悬浮电动机的数学模型,针对系统具有多变量、强耦合、非线性的特点,应用多变量非线性控制的状态反馈线性化方法,设计出非线性控制器,经过该控制器的补偿,将原非线性强耦合的多变量系统解耦并线性化,成为转速、转子磁链及转子位置等彼此无耦合的线性子系统。应用线性系统理论对这些线性子系统进行综合。仿真表明,系统具有良好的静、动态性能。应用高磁场稀土钕铁硼永磁铁推力轴承,实现转子的轴向稳定。     

感应型磁悬浮电动机的解耦控制

对双定子绕组感应型磁悬浮电动机进行了研究。针对系统具有多变量、强耦合、非线性的特点 ,应用多变量非线性控制的逆系统理论 ,通过状态反馈线性化方法 ,设计出非线性控制器 ,经过该非线性控制器的补偿 ,将原非线性强耦合的多变量系统解耦并线性化 ,成为转速、转子磁链及转子位置等彼此无耦合的线性子系统。最后 ,应用线性系统理论对这些线性子系统进行综合。计算机仿真表明 ,系统具有良好的静、动态性能。     

基于线性化反馈的异步电动机自适应解耦控制

根据异步电动机转子电阻和负载转矩随运行工况而变化的事实，拟应用微分几何多输入、多输出线性化解耦控制理论和模型参考白适应理论，研究提高电动机鲁棒性能的控制策略。最终得到磁链和转速动态解耦的2个二阶子系统。仿真结果表明，该控制策略能够有效解决系统内部参数的摄动和外部参数的扰动影响，系统控制鲁棒性高。     

基于线性化反馈的异步电动机自适应解耦控制

根据异步电动机转子电阻和负载转矩随运行工况而变化的事实,拟应用微分几何多输入、多输出线性化解耦控制理论和模型参考自适应理论,研究提高电动机鲁棒性能的控制策略。最终得到磁链和转速动态解耦的2个二阶子系统。仿真结果表明,该控制策略能够有效解决系统内部参数的摄动和外部参数的扰动影响,系统控制鲁棒性高。     

异步电机反馈线性化解耦控制

采用微分几何多输入、多输出线性化理论对多变量、非线性的异步电机进行线性化,最终得到两个相互独立的转子磁链和转子转速二阶子系统,实现了异步电机输入、输出的解耦。线性化后的系统采用线性系统状态反馈极点配置理论给予求解。仿真研究证实了,当转子磁链发生变化时,电机转速不会改变,实现了两者之间的解耦,系统具有良好的动静态性能。     

基于神经网络自适应PID的异步电动机定子磁场定向控制

针对异步电动机这一多变量、非线性、强耦合的控制对象, 提出了一种基于神经网络自适应PID控制器的异步电动机定子磁场定向解耦控制的新方法.采用定子磁场定向控制,以定子磁链作为反馈量,运用电流励磁分量解耦补偿环节,实现了定子磁场定向控制下电机转速与定子磁链间的解耦控制.同时为实现对异步电动机快速和精确控制,设计出用于异步电动机的神经网络自适应PID控制器,利用神经元的自学习功能在线调节连接权重,实现自适应控制.实验结果表明:这种方法具有控制性能不受电机转子参数的影响,以及快速的转速和转矩响应的特点.     

基于直接反馈线性化的异步电动机非线性控制

异步电动机是一个存在复杂耦合的非线性系统，该文应用直接反馈线性化理论，通过对输出方程的简单求导，得到所需的坐标变换和非线性状态反馈，实现了异步电动机系统的输入输出线性化，对于反馈线性化中重要的零动态问题进行了详细研究，保证了控制系统的稳定性，同时，系统分解成转速和磁链两个独立的最简线性子系统，实现了二者的动态完全解耦，仿真结果表明该文提出的方法具有优良的控制性能。     

基于定子磁链模型的异步电动机反馈线性化控制

从异步电动机的定子磁链模型出发 ,应用直接反馈线性化理论实现了异步电动机系统的输入 -输出线性化与解耦。系统分解成转速和磁链两个独立的最简线性子系统 ,实现了转速和磁链的完全解耦。算法简单实用 ,仿真结果表明其性能优良     

异步电动机转子磁场定向偏差解耦控制系统的研究

对异步电动机转子磁场定向电压解耦型控制系统进行了研究 ,提出了一种异步电动机的偏差解耦控制方法 ,并研讨了它的控制特点、影响电动机解耦的因素及系统进入方波工况时转矩的快速调节问题。理论分析和实验表明所述系统方案可行 ,为大功率矢量控制系统提出一种可用方案。     

磁悬浮电动机刚性转子径向位置的控制

以双磁悬浮电动机4自由度刚性转子系统为对象,研究了磁悬浮系统转子径向位置的控制.对于双磁悬浮电动机系统,两端的磁悬浮电动机所产生的电磁力,除了可以作用在本端, 还会影响到另一端,同时,转子的陀螺效应又进一步增加了系统的复杂程度.因此必须对4个径向位置进行控制.首先根据转子的动力学方程,建立起磁悬浮系统的状态空间方程;然后,采用输入向量补偿和基于二次型最优的状态反馈方法, 构造出磁悬浮系统的控制算法,实现4自由度径向位置的控制.通过仿真研究,进一步验证了控制策略的有效性.     

无轴承薄片电机转子磁场定向控制系统实现

无轴承电机是具有磁轴承优点的一种新型电机,其中无轴承薄片电机是无轴承电机中简单且实用的-种,具有重要的研究和应用价值.采用转子磁场定向控制策略,设计了无轴承薄片电机数字控制系统,研制了以TMS320LF2407为核心的控制系统硬件和软件.实验结果表明,研制的数字控制系统参数调整方便,性能参数满足无轴承薄片电机的控制要求.     

基于神经网络逆系统理论无轴承异步电动机解耦控制

无轴承异步电动机是一个多变量、非线性、强耦合的系统,其径向力和转速之间存在交叉耦合,若要实现电动机转子稳定悬浮和运行,必须对电动机转速和径向力进行动态解耦控制。为此,本文提出了一种基于神经网络逆系统的无轴承异步电动机解耦控制方法。理论分析表明,此方法可以将无轴承异步电动机动态解耦成位移子系统、转速子系统和磁链子系统,从而简化外环控制器的设计,进一步提高整个系统的控制性能。最后,对采用所提解耦方法的整个无轴承异步电动机控制系统进行了仿真和初步的实验研究,结果验证了该解耦方法的有效性。     

基于自适应转子电阻估计器的感应电机逆解耦控制

提出了一种具有自适应转子电阻估计器的感应电机的逆解耦控制方法.首先通过非线性状态反馈获得感应电机的逆系统,将感应电机这个多变量、非线性、强耦合的对象动态解耦成转速与转子磁链两个二阶子系统;然后,采用模型参考自适应系统（MRAS）理论来设计转子电阻估计器,在线估计时变的转子电阻,从而保证在整个电机运行区域内,转速与磁链之间的输入输出解耦关系不变;最后,分别设计线性控制器对转速与磁链子系统进行闭环控制.仿真结果表明,提出的控制方案具有优良的动态和静态性能,且对电机参数变化具有强鲁棒性.     

基于气隙磁场定向的无轴承异步电机非线性解耦控制

无轴承异步电机是一个强耦合的非线性复杂系统 ,实现其电磁转矩和径向悬浮力之间的解耦控制是该电机稳定运行的前提。本文在研究电机磁悬浮机理的基础上 ,利用电枢绕组气隙磁场定向控制来实现两者之间的动态解耦控制。实验证明该控制算法不仅能实现电机稳定的悬浮 ,而且使电机具有良好的调速性能     

基于精确线性化解耦的无轴承异步电机非线性控制

通过建立无轴承异步电机在同步旋转的d-q坐标系下的电路-磁路模型的状态方程,将无轴承异步电机输出方程简单求导,得到所需的坐标变换和非线性状态反馈,实现了无轴承异步电机转矩绕组的输入输出线性化.将复杂系统解耦成两个独立的线性子系统,使用Matlab求解仿真分析,验证其为复杂的非线性系统,然后根据精确线性化理论证明了可以对电机进行精确线性化,并根据反馈坐标变换,求出了线性化的结果,最后提出对线性化的展望.     

无轴承同步磁阻电机解耦集成控制策略

无轴承同步磁阻电机是一个复杂的强耦合非线性系统,解除电机径向力和转矩之间以及径向力分量之间的耦合关系是其稳定悬浮的前提,在给出转子悬浮原理基础上,推导了电机完整的数学模型,提出基于电机实际参数的反馈解耦策略,实现了负载条件下无轴承同步磁阻电机多变量饵耦集成控制.仿真结果表明该解耦方法能实现电机稳定悬浮运行,可获得优良的解耦效果,同时电机具有良好的动、静态性能.     

无轴承异步电机动不平衡振动补偿控制

针对无轴承异步电机由质量偏心引起不平衡振动问题,提出了一种基于前馈控制的无轴承异步电机动不平衡振动补偿控制方案.文中分析了无轴承异步电机由质量偏心引起不平衡振动的机理,推导了无轴承异步电机径向位移环仅采用PID控制时转子的运动学方程,从而说明了仅采用PID控制无法消除由动不平衡引起的周期性振动.在此基础上,提出了一种基于前馈闭环补偿的无轴承异步电机动不平衡补偿控制方案.最后,搭建了无轴承异步电机实验平台.实验结果表明,所提出的补偿方案很好地抑制了无轴承异步电机中的不平衡振动,取得了较好的动态悬浮控制效果.     

无轴承异步电机转子径向位移自检测

为实现无轴承异步电机转子径向位移自检测,提出一种基于最小二乘支持向量机的位移估计方法。把带位移传感器运行时获取的悬浮绕组的磁链、电流,转矩绕组的电流和位移,作为最小二乘支持向量机的拟合因子,经过离线训练构建转子位移预测模型,利用位移预测模型的泛化能力,进行转子位移估计。仿真结果表明,提出的位移估计方法能够准确检测转子径向位移信号,并且能实现电机无位移传感器系统稳定运行。