基于滑模速度控制器的PMSM无速度传感器控制研究

针对传统永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中易受机械式传感器影响的问题,设计了一套基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)的PMSM无传感器控制系统;同时由于负载突变和系统参数变化会影响整个控制系统的稳定性,提出一种滑模控制器(SMC)来取代传统PI速度控制器。首先对PMSM数学模型进行线性化处理,在此基础上引入EKF算法实现转速、位置的在线估计,并且设计以转速误差作为状态变量的滑模速度控制器,实现速度环的闭环调节。仿真结果表明,EKF可以有效地对转子速度、位置进行估算,且在滑模速度控制器的作用下系统响应更快、抗干扰性能更好、鲁棒性更强。     

永磁同步电机滑模调速系统新型趋近律控制

基于传统指数趋近律的滑模控制(SMC)系统在永磁同步电机(PMSM)调速系统中应用广泛。但是该算法在SMC系统做趋近运动时,存在明显抖振,控制精度无法应对复杂情况。为了抑制系统抖振,提高PMSM调速系统的动态和稳态性能,在传统指数趋近律的基础上引入加权积分型增益,提出了一种新型趋近律。加权积分型增益的引入使系统在滑动模态阶段滑模面函数和积分结果可以同步趋近于零,从而有效抑制系统抖振。依照所提出的新型趋近律,设计了速度控制器,并应用到PMSM矢量控制系统中。分别利用软件仿真和硬件试验与传统指数趋近律控制进行了比较,验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

基于改进自抗扰控制的永磁同步电机无传感器系统研究

针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制无速度传感器系统的速度辨识问题,分别在系统的速度环、电流环设计自抗扰控制器替代传统的PI调节器。通过自抗扰控制(ADRC)中的扩张状态观测器(ESO)对扰动的准确估计进行速度辨识,实现系统的无传感器运行;对典型自抗扰控制器进行改进,简化模型结构并引入模糊控制算法对控制器参数进行优化。仿真结果表明:改进ADRC比PI调节更能满足PMSM系统的高性能控制要求;与模型参考自适应相比,采用ESO观测方法在电机低速运行时的转速估计效果更好,且对电机参数变化不敏感,鲁棒性更强。     

基于滑模变结构的永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制

为解决传统PMSM直接转矩控制系统中存在定子磁链和电磁转矩脉动较大的问题,将传统直接转矩控制系统中的滞环比较器和PI速度调节器分别用指数趋近律的滑模变参数控制器和变参数PI速度控制器代替,并且将直接转矩控制和空间矢量调制技术结合,以此构建了改进后的PMSM直接转矩控制系统,仿真研究表明,新系统能有效减小转矩脉动,使逆变器的开关管频率稳定,同时保持了直接转矩控制转矩响应快速,强鲁棒性的优良动态性能。     

永磁同步电机的改进指数趋近律控制策略

为了改善使用PI控制算法和指数滑模控制（SMC）算法的永磁同步电机（PMSM）速度控制系统的鲁棒性差和突加负载转矩恢复较慢的问题,设计了一种改进趋近律SMC算法,并将该方法用在PMSM调速系统的速度控制器上。为了验证所提出的改进趋近律SMC算法的可行性,使用MATLAB/Simulink对PMSM双闭环调速系统仿真建模,并对比了传统的指数趋近律SMC算法、PI控制算法。结果表明设计的改进趋近律滑模速度控制器具有较好的鲁棒性和抗负载扰动性。     

基于MRAS和模糊算法的PMSM无传感器控制

基于对模型参考自适应(MRAS)算法估计永磁同步电机(PMSM)转速和位置原理的分析,针对传统的pi自适应律,提出了一种基于模糊自适应律的模型参考自适应复合控制算法.建立了永磁同步电机无速度传感器和带速度传感器的矢量控制仿真模型并进行分析,仿真结果表明与传统的模型参考自适应无速度传感器方法相比,改进算法后的系统具有更好的带负载能力,与带速度传感器控制系统相比也具有较好的控制性能.     

基于模糊PI永磁同步电机优化矢量控制系统的研究

介绍了永磁同步电机(PMSM)的数学模型和基本原理。针对PMSM中传统PI控制器参数固定、无法兼顾静态性能和动态性能的缺陷性,在传统双闭环控制策略的基础上,将速度外环采用模糊PI控制器,在线调整PI控制器的2个参数,增强系统的鲁棒性。逆变器环节采用优化SVPWM算法,该方法利用电压空间矢量旋转的幅角来判断扇区,并由三相电压的电压差值计算基本电压矢量的作用时间,与传统SVPWM相比简化了矢量算法步骤。仿真结果和小波分析表明,模糊PI优化矢量控制系统与传统PI矢量控制系统相比具有更好的动态稳定性和抗干扰能力。     

基于磁链观测器的永磁同步电动机矢量控制系统

将改进型积分器作为永磁同步电动机(PMSM)的磁链观测环节,通过定子磁链观测实现对PMSM磁极位置的估计,结合矢量控制构成无位置传感器矢量控制系统.该改进型积分器消除了纯积分器带来的初值不准确、直流偏移等问题,又可以获得比低通滤波器更优的性能.仿真结果表明,PMSM无位置传感器矢量控制系统动静态性能好,抗干扰能力强.     

智能PI算法在永磁同步电动机控制系统中的应用

应用SVPWM的基本原理,在MATLAB平台上搭建永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统模型。为了改善传统PI调节系统的动态性能,引入一种智能PI调节器作为转速控制器。仿真结果得出:同样的仿真环境下,应用智能PI调节器的控制系统的起动定子电流、起动电磁转矩、动态速降和恢复时间均小于使用传统PI调节器的控制系统,为提升PMSM控制系统的整体性能提供新思路。     

基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机无传感器矢量控制

为实现永磁同步电机(PMSM)的无传感器控利,引入扩展卡尔曼滤波对转子位置和转速进行估计,该算法通过测量电机端电压和定子电流在线估计转子位置和速度.为提高PMSM转速估计精度,以两相静止坐标系下考虑转动惯量的PMSM实际模型为递推估计对象,搭建转速、电流双闭环的无传感器矢量控制系统.仿真结果表明,系统状态估计精度较高、运行稳定、超调小、动静态性能良好.