Fuzzy logic applied to speed control of a stepping motor drive

Nowadays, thanks to the development of microprocessors, stepping motors are widely used in robotics and in the numerical control of machine tools where they have to perform high-precision positioning operations. Nevertheless, the variations of the mechanical configuration of the drive, which are common to these two applications, can lead to a loss of synchronism for high stepping rates. Moreover, the classical open-loop speed control is weak and a closed-loop control becomes necessary. In this paper, the fuzzy logic principle is applied to control the speed of a stepping motor drive with feedback. An advanced test bed is used in order to evaluate the tracking properties and the robustness capacities of the fuzzy logic controller when variations of the mechanical configuration occur. The experiment has been performed using a low-cost 16 bit microcontroller in order to verify the design performance     

智能小车模糊-PID控制调速系统设计

智能小车控制要求有良好的动态性能、稳定性能。文中采用模糊PID控制技术,对智能小车调速系统进行控制。仿真结果表明,与传统PID控制相比,模糊PID控制具有更好的动态性能和稳定性。文中进行了智能小车调速系统设计,最后结果表明,利用模糊-PID控制,使智能小车达到了良好的控制效果。     

基于模糊自适应PID的皮带运输速度控制系统

结合矿井皮带运输启动速度的调控特点,采用总线式监控方式,在分析皮带PLC控制的基础上,设计了一套皮带运输速度控制模糊自适应PID控制策略,通过调整参数实现速度控制的精确定位。比较常规的PID、模糊控制与模糊自适应PID的控制性能,得出模糊自适应PID具有较快的响应速度,较小的超调量、更快达到稳态、更强的抗干扰能力等优点,可以实现对皮带系统速度的最佳控制。仿真结果表明模糊自适应PID控制技术能够有效地控制皮带运输的速度控制,极大地保证运输系统的安全。     

An intelligent maximum power extraction algorithm for inverter-based variable speed wind turbine systems

This paper focuses on the development of maximum wind power extraction algorithms for inverter-based variable speed wind power generation systems. A review of existing maximum wind power extraction algorithms is presented in this paper, based on which an intelligent maximum power extraction algorithm is developed by the authors to improve the system performance and to facilitate the control implementation. As an integral part of the max-power extraction algorithm, advanced hill-climb searching method has been developed to take into account the wind turbine inertia. The intelligent memory method with an on-line training process is described in this paper. The developed maximum wind power extraction algorithm has the capability of providing initial power demand based on error driven control, searching for the maximum wind turbine power at variable wind speeds, constructing an intelligent memory, and applying the intelligent memory data to control the inverter for maximum wind power extraction, without the need for either knowledge of wind turbine characteristics or the measurements of mechanical quantities such as wind speed and turbine rotor speed. System simulation results and test results have confirmed the functionality and performance of this method.     

小型风机最大功率点快速跟踪策略的仿真研究

风力发电系统的输出功率受外界因数和风速的影响。为了提高小型风机发电机组的转换效率,文中采用一种最大功率优化跟踪算法。以变步长来跟踪风速变化,当功率变化小于一个阈值时停止搜索,来实现最大功率收索的快速性和稳定性。以带齿轮箱6 kW的鼠笼异步式风力发电并网为基础,通过Matlab/Simulink软件仿真结果证实此种方法与定步长爬山法相比,能够达到快速跟踪最大功率点和避免达到最大功率点附近的时候频繁波动。     

Fuzzy logic enhanced speed control of an indirect field-orientedinduction machine drive

Field orientation control (FOC) of induction machines has permitted fast transient response by decoupled torque and flux control. However, field orientation detuning caused by parameter variations is a major difficulty for indirect FOC methods. Traditional probability density function (PID) controllers have trouble meeting a wide range of speed tracking performance even when proper field orientation is achieved. PID controller performance is severely degraded when detuning occurs. This paper presents a fuzzy logic design approach that can meet the speed tracking requirements even when detuning occurs. Computer simulations and experimental results obtained via a general-purpose digital signal processor (DSP) system are presented     

基于UPFC风力发电系统控制优化研究

将统一潮流控制器用于风力发电系统,通过统一潮流控制器优秀的潮流调节功能,对风力发电系统中的功率调节进行有效改善,与传统风电直接接入电网时带来的谐波污染相比,统一潮流控制器的使用能给风力发电注入电力系统的谐波污染带来很大抑制作用,使得系统的功率补偿得到进一步优化。另外,对统一潮流控制器串联侧采用预测控制策略,使得系统的动静态性能有了很大提高,同时降低了控制器的复杂性,有利于EMI滤波器的数字化实现。通过Matlab仿真试验验证了以上策略的有效性和可行性,具有一定应用价值。     

多电机变频调速协同智能控制系统的研究

在现代工业生产中,由多个电动机驱动的机械系统相当多,而且要求各电机之间保持一定的同步关系,以保证系统的动、静态性能要求。采用基于自适应模糊PID控制器的同步控制策略,很好地解决了多电机传动系统的速度同步问题,实现了多电机传动系统的速度同步、转矩平衡。     

永磁同步电机(PMSM)调速系统的智能控制算法研究

为了解决PMSM速度控制问题,文中提出了一种模糊自整定PI的控制方案,并用MATLAB对系统进行了建模仿真验证。仿真实验结果表明,该种新型控制算法与传统的PI控制相比较,具有很强的适应性,鲁棒性和抗干扰性。能快速跟踪设定速度,并且在改变负载时,能快速恢复到额定状态。     

风力发电机转速控制系统的建模与仿真

针对风力发电机非线性、随机性、扰动大等特点,设计基于带动量项的粒子群优化的支持向量机的风力发电机转速控制建模的新方法。利用支持向量机对小样本、高维度、非线性特性的映射能力,将风电系统的采样数据映射到高维的特征空间进行建模。支持向量机惩罚因子C和核参数σ的选择对建模效果影响较大,经验试凑的方法难以获得较好的参数,引入粒子群算法进行参数寻优。为了克服传统粒子群算法易陷入局部最优且收敛速度慢的缺陷,提出带动量项的改进粒子群算法寻优。以采集的风速、风力发电机转矩、桨距角作为输入信号,发电机转速数据作为输出信号,在Matlab环境中进行建模。实验结果表明,与传统算法相比,采用该方法的模型在准确性和收敛速度方面得到较大改善。     

无刷直流电机调速系统模糊神经元PID控制

针对传统PID控制应用于无刷直流电机调速系统存在调节时间长、动态调节特性差及抗干扰能力弱等问题,提出一种基于模糊神经元PID控制的无刷直流电机调速系统设计方法。首先采用神经元控制、比例控制和模糊控制设计了一种可在线调整参数的模糊神经元PID控制器,然后再用其设计无刷直流电机调速系统的转速调节器。仿真结果表明,基于模糊神经元PID控制的无刷直流电机调速系统具有响应速度快、动态和静态调节性能好、自适应能力和抗干扰能力强等优点。     

模糊滑模变结构控制技术的应用研究

针对包含非线性和不确定性的坦克炮控系统,提出了一种基于模糊控制的滑模变结构控制器的设计方法。首先采用极点配置的方法确定了等效控制,再通过应用带有切换增益的鲁棒反馈控制来保证滑模到达条件,然后,利用模糊调节策略来加速到达滑动模态区并削弱抖振。本文所提出的模糊逻辑的应用是一种可计算的智能方法,针对工程问题,具有精确表达式的调整过程,使得控制策略的调整变得更加容易实现。通过仿真结果可以看出,系统得到了更好的性能指标,并且削弱了抖振。系统响应的快速性和鲁棒性都得到了提高。     

基于神经滑模变自抗扰控制的感应电机变频调速系统设计

基于强化感应电机变频调速系统的调速质量及响应速度的考量,文章设计出建立在神经滑模变自抗扰控制的感应电机变频调速系统。应用ADRC控制,在基础上提升了调速系统控制品质与控制精准性能。综合神经逆控制思想,创建起神经滑模变自抗扰控制器,减少系统的抖振现象,实现对感应电机调速系统转速、转矩、磁链等参数的最优化控制。     

风力发电系统功率解耦的控制方案

针对风力发电系统功率解耦控制存在时滞误差的问题,提出基于LM-Smith时滞补偿和误差修正的风力发电系统功率解耦控制方法,构建风力发电系统控制输入输出的参量模型,以及控制目标函数。采用LM-Smith算法进行参量的全局最优解计算,以最优解为训练向量进行时滞补偿和功率解耦控制,实现控制误差修正。仿真结果表明,采用该方法控制风力发电系统,功率的解耦性较好,提高了输出功率增益,在较大的负载范围内能有效实现稳定的电压输出。     

模糊控制理论在风电机组变桨控制系统中的应用

以2 MW直驱式风力发电机组为研究对象,对风电机组变桨控制系统进行硬件选择及控制程序设计。通过应用模糊控制理论,在Matlab中的模糊(Fuzzy)工具箱中建立模糊控制算法,提出一种实现变桨距系统的模糊控制方法,并使用Matlab/Simulink对系统模糊控制的数学模型进行仿真分析,表明该模型能较好地模拟风电机组在不同自然条件下的工作情况,且所设计的变桨控制模型正确,具有实时性。     

基于自动控制理论的高速循迹智能车设计

本设计以自动控制系统为研究对象,以飞思卡尔K60单片机为控制核心,设计了一种新型智能高速循迹小车,旨在解决现实生活中勘测、搜救行动中人为难以到达位置的勘探搜救难题。基于自动控制理论的智能高速巡迹小车,利用各类传感器确定路径及姿态,实现智能高速循迹行驶,具有自动稳定控制车身,高速行驶,并稳定回传数据的功能,使现实生活中的搜救勘探活动更加智能高效。     

应用于裁断机中无刷直流电机调速系统的智能算法研究

针对常规PI在无刷电机调速中控制精度低及动态性能差,无法满足裁断机对动力辊电机速度控制要求,本文提出了一种自适应模糊PI控制方法。该方法应用于无刷直流电机双闭环控制的速度外环控制,提高了无刷直流电机的控制精度和动态响应性能。通过Matlab进行仿真,仿真结果表明,采用自适应模糊PI控制相对常规PI控制,无刷直流电机的调速系统具有很好的动态和静态性能,快速响应,超调量小,抗干扰能力强,鲁棒性好。     

基于向后搜索的变速变加速算法研究与应用

在实际数控加工中,为实现数控系统的高速高精度加工性能,在对加工曲线进行前瞻处理并进行四次位移曲线规划的基础上,针对实际生产中的复杂加工提出了一种辨识复杂加工轨迹段特征的向后搜索算法,且在此基础上针对轨迹的不同特征采用变速变加速四次位移曲线算法,改变了四次曲线位移算法加速度的单一性,在加工中更加灵活,实现加工精度和加工速度的很好平衡,大大提高机床的性价比,满足加工时的高速高精度要求。     

基于Agent的智能控制系统的设计

为了研究人工智能、决策分析技术与工业控制系统的结合,提高工业控制系统的智能性和灵活性,结合人工智能Agent技术和决策分析技术.设计了一个基于Agent技术的智能控制系统模型.该系统模型由中心Agent、信息Agent、交互Agent、分析Agent、平衡Agent和控制Agent组成,多个Agent通过中心Agent进行协调,共同完成控制任务.以此模型为基础,实现了锅炉智能控制系统,结果表明:这种基于Agent的智能控制系统具有控制的灵活性、准确性和高效性,可以应用于各种工业控制领域.     

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。