永磁同步电动机的鲁棒H∞控制

对小容量伺服永磁同步电动机矢量控制系统的数学模型,应用直接反馈线性化的方法,建立了鲁棒控制模型,进行了不确定性和干扰分析,基于H∞控制理论研究了鲁棒H∞控制器,其算法简明实用。仿真结果表明,鲁棒H∞控制可以避免电机受参数变化的影响,改善永磁同步电动机的运行性能,使其具有优良的动、静态特性。     

直线永磁同步伺服电机位置控制器H∞鲁棒性能设计

对于直线永磁同步伺服电机,提出了一种高精度的H∞鲁棒位置控制器.其中,使用H∞鲁棒控制理论设计反馈控制器,在具有模型摄动及外部干扰的情况下,保证了闭环系统的鲁棒稳定和鲁棒性能;针对被控对象的标称模型设计IP积分-比例位置控制器,以满足位置系统性能要求.设计的控制器既保证了系统的鲁棒性,又保证了系统的跟踪性能.仿真结果表明了提出方案的合理性和有效性.     

直线永磁同步伺服电动机的H∞鲁棒自适应控制

将H∞鲁棒控制律与鲁棒参数估计器相结合,所形成的自适应控制器首次用于对以直线永磁同步伺服电动机(LPSM)为被控对象的伺服系统控制当中.所提出的控制方案,在同时存在参数不确定性、未建模动态和有界扰动时,可以保证系统的全局稳定性,并且具有很好的抗扰性能,这正适合对具有多种不确定性的被控制对象LPSM进行精密控制的要求,具有极强的针对性.仿真结果表明所提出的方案具有强鲁棒性,其控制效果很好.     

永磁直线同步电机的混合鲁棒最优-H∞控制

为了解决永磁直线同步电机运行过程中对系统参数扰动及端部效应等不确定因素敏感的问题,提出了一种PMLSM的混合鲁棒最优-H∞控制方法。利用最优线性二次（LQ）控制器与Riccati方程结合讨论的思想把最优控制方法、鲁棒镇定方法等结合起来,形成混合鲁棒最优-H∞控制。利用鲁棒最优控制策略、-H∞控制策略设计了永磁直线同步电机的混合鲁棒最优-H∞控制器,该控制器对于较大的外部扰动、内部非线性扰动都能够很好的消除,且控制规律简洁,易于工程实践。数字仿真结果表明与传统PID控制方式比较,混合鲁棒最优-H∞控制器具有很强的鲁棒性和跟踪性。     

直线电动机伺服系统的鲁棒H∞控制

对具有时变不确定性的直线电动机伺服系统提出鲁棒H∞控制.将时变参数不确定系统的鲁棒H∞控制问题,转化成一个等价的、不包含任何参数不确定性的线性时不变系统的标准H∞控制问题;对标准H∞控制问题,可通过求解代数Riccati矩阵方程的对称正定解求得控制器,也就是不确定系统的鲁棒H∞控制器.仿真结果表明,用该方法设计的直线伺服系统,既能保证系统对外部扰动具有良好的抑制作用,又能保证对参数不确定性的鲁棒性.     

永磁直线同步电动机的滑模-H∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)提出一种将H∞鲁棒控制和滑模控制相结合的鲁棒跟踪控制策略,该控制策略解决了系统跟踪性能和鲁棒性能之间的矛盾.滑模跟踪控制器保证了快速跟踪性能;而H∞抗扰控制器抑制了闭环系统内的各种扰动(包括负载及直线电机的端部效应力等),并可以削弱滑模控制的抖振对系统稳态性能的影响.仿真结果表明该方案在保证伺服系统的快速性同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

永磁直线同步伺服电机的零相位二自由度H∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步伺服电机(PMLSM)直接驱动伺服系统,提出了一种将零相位误差跟踪控制(ZPETC)和H∞鲁棒控制相结合的二自由度鲁棒跟踪控制策略,以解决系统的快速而精确的跟踪控制性能和抗扰性能之间的矛盾.零相位误差跟踪控制器保证了快速性,使系统实现准确跟踪;而H∞控制器克服了负载扰动等不确定性影响,保证了系统具有较强的鲁棒性能.仿真结果表明,该方案在保证伺服系统的快速精确跟踪性的同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

基于鲁棒H∞控制的永磁直线伺服系统反馈线性化速度跟踪控制的研究

高速、高精直线伺服系统要求实现对速度的快速精确跟踪,但是,由于模型的非线性和变量间的耦合给系统控制带来困难.在高速、高精速度跟踪控制中,电流和速度的变化过程在时间尺度上相对接近,不能简单地采用磁场定向矢量控制方法实现静态解耦,否则电流和速度间的非线性耦合将破坏速度跟踪品质.因此,采用状态反馈线性化方法来实现永磁直线同步电动机(PMLSM)模型的精确线性化和动态解耦.利用非线性坐标变换和非线性反馈将系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统.通过设计鲁棒H∞控制器来实现速度跟踪控制.仿真结果表明该方案PMLSM伺服系统具有良好的鲁棒速度跟踪性能.     

基于Delta算子理论的永磁直线同步电动机非脆弱H∞速度伺服控制系统

考虑控制器在实现时其参数偏离原设计值发生摄动的情况,以H∞为性能指标,提出一种基于Delta算子理论的永磁直线同步电动机非脆弱H∞速度伺服控制器的设计方法.在此基础上把所设计的控制器与基于传统Z变换方法以及基于连续系统模型所设计的控制器进行比较.通过对系统闭环极点的分析,表明在快速采样的情况下,基于Delta算子理论所设计的非脆弱H∞速度伺服控制器能保证闭环控制系统稳定而且满足所期望的H∞性能指标,具有较好的跟随给定和抗干扰能力,而基于传统Z变换方法所设计的控制器将使闭环控制系统不稳定.而且当采样周期趋近于零时,基于Delta算子理论所设计的控制器参数趋近于基于连续系统模型所设计的控制器参数.     

带扰动补偿的永磁同步电机鲁棒H∞控制

为了提高永磁同步电机调速系统的抗干扰能力,提出了一种鲁棒H∞控制方法。首先,根据鲁棒H∞控制原理,提出了永磁同步电机H∞速度控制设计方法,并介绍了求解方法。设计加权函数时考虑了跟踪性能、干扰抑制、输出限制和模型不确定性。通过伯德图详细说明了性能加权函数对动态性能的影响,并给出了加权函数的设计方法。然后,在考虑参数不确定性和未建模动态的情况下,为进一步提高系统的抗干扰能力,通过Luenberger扰动观测器将扰动作为前馈补偿观测,并将其反馈到速度控制器中,以加速动态响应,增强对扰动的抑制能力。最后,通过试验对比了传统比例积分控制器、H∞速度控制器和所提的复合速度控制器,试验结果验证了所提复合速度控制器的有效性。     

同步发电机调速系统附加H∞鲁棒分散控制

发电机与系统之间的关联有功功率波动△Pe是危害发电机稳定性的主要扰动，同时△Pe代表着电力系统的非线性和耦合特性，在调速系统中用它作为控制器的一个输入变量，将避免非线性和耦合问题。该文利用H∞控制理论的干扰抑制方法，针对汽轮机和水轮机模型，提出了一种调速系统附加鲁棒分散控制（GAHDC）策略。单机无穷大系统的仿真结果验证了GAHDC可提高汽轮发电机和水轮发电机稳定性的效果，GAHDC实现了发电机的分散稳定控制。     

永磁同步直线电机速度H∞控制系统设计

针对数控机床驱动直线永磁同步电机易受负荷及自身参数变化影响的特点,在直线永磁同步电机的数学模型和动力学方程的基础上,将非线性系统转化为H∞标准控制,并给出选择合适加权函数的方法。设计了H∞鲁棒速度控制器,并进行仿真分析。仿真结果表明,该系统稳定可靠,响应速度快,有较强的抗干扰能力,说明速度H∞速度控制可以满足数控机床的控制要求。     

永磁直线同步电动机的变增益零相位H∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步伺服电机（PMLSM）直接驱动伺服系统,提出了一种将变增益零相位误差跟踪控制（VGZPETC）和H∞鲁棒控制相结合的鲁棒跟踪控制策略,以解决系统的快速而精确的跟踪性能和抗扰性能之间的矛盾.变增益零相位误差跟踪控制器克服了建模误差、系统参数变化等的影响,保证了快速性,使系统实现准确跟踪;而H∞控制器克服了负载扰动等不确定性影响,保证了系统具有较强的鲁棒性能.仿真结果表明,该方案在保证伺服系统的快速精确跟踪性的同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

永磁直线伺服电动机的分析计算

对具有多极、少齿结构的永磁直线伺服电动机(PMLSM)进行了分析和计算。在设计上采用真分数槽绕组和开口槽对齿槽磁导波进行移相调制,并优化了电枢长度,有效削弱了PMLSM的端部效应和齿槽效应,提高了伺服机构的定位精度。利用有限元法计算了直线电机在不同位置的Detent Force及其在矢量控制下不同负载时的推力波动。     

永磁直线伺服电动机的分析计算

对具有多极、少齿结构的永磁直线伺服电动机(PMLSM)进行了分析和计算.在设计上采用真分数槽绕组和开口槽对齿槽磁导波进行移相调制,并优化了电枢长度,有效削弱了PMLSM的端部效应和齿槽效应,提高了伺服机构的定位精度.利用有限元法计算了直线电机在不同位置的Detent Force及其在矢量控制下不同负载时的推力波动.     

永磁同步直线电机速度H∞控制系统设计

针对数控机床驱动直线永磁同步电机易受负荷及自身参数变化影响的特点,在直线永磁同步电机的数学模型和动力学方程的基础上,将非线性系统转化为H∞标准控制,并给出选择合适加权函数的方法。设计了H∞鲁棒速度控制器,并进行仿真分析。仿真结果表明,该系统稳定可靠,响应速度快,有较强的抗干扰能力,说明速度H∞速度控制可以满足数控机床的控制要求。     

永磁同步直线电机的鲁棒PID控制

针对永磁同步直线电机(PMSLM)强耦合、非线性的特点,首先对其d-q模型进行处理,采用id=0的控制策略对模型进行简化,得到了一个SISO的频域模型;然后利用H∞控制理论派生出的闭环增益成形方法,对PMSLM的频域模型设计了一个鲁棒控制器,其算法非常简单,而且是一个PID算法。为了验证该控制器的性能,以dSPACE公司的数字信号处理器(DSP)控制卡DS1102为主控单元,设计了一套PMSLM的试验系统。从试验结果可知,系统在参数摄动和外部扰动的作用下都能保持快速响应和优良的跟踪性能,反映出该控制器具有良好的运行性能和鲁棒性。     

永磁同步直线电机的鲁棒PID控制

针对永磁同步直线电机（PMSLM）强耦合、非线性的特点，首先对其d—g模型进行处理，采用id=0的控制策略对模型进行简化，得到了一个SISO的频域模型；然后利用H∞控制理论派生出的闭环增益成形方法，对PMSLM的频域模型设计了一个鲁棒控制器，其算法非常简单，而且是一个PID算法。为了验证该控制器的性能，以dSPACE公司的数字信号处理器（DSP）控制卡DS1102为主控单元，设计了一套PMSLM的试验系统。从试验结果可知，系统在参数摄动和外部扰动的作用下都能保持快速响应和优良的跟踪性能，反映出该控制器具有良好的运行性能和鲁棒性。     

一种鲁棒滑模永磁同步电动机DTC控制

传统的永磁同步电动机直接转矩控制策略中存在转矩脉动大、有速度超调、抗干扰能力差等问题.为了解决和改善这些关键问题,将滑模控制理论与永磁同步电动机直接转矩控制技术相结合,设计了一种新型的速度滑模控制方法.仿真结果表明,所设计的方法既能有效减小转矩脉动、消除速度超调的问题,同时又兼备了滑模控制响应快、鲁棒性强的优点.     

双馈感应电动机的鲁棒H∞控制

斜对电流型双馈调速感应电动机的数学模型,应用直接反馈线性化的方法,建立了鲁棒控制模型,进行模型的不确定性和干扰分析,并在H∞控制理论基础上得出H∞控制器.仿真结果表明,鲁棒H∞控制可以避免电机受参数变化的影响,改善双馈电动机的运行性能,使其具有高精度抗干扰的特性.