PMSM的新型趋近律滑模调速控制器设计

针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统由于时滞现象导致的d-q轴电流脉动大、速度响应慢等问题,设计一种积分型滑模(SMC)速度控制器。其中,基于幂次趋近律提出一种新型趋近律,并通过Lyapunov函数验证其稳定性。然后,在电机实验中,提出从微观的角度进行d-q电流与电机速度的相图绘制,进一步验证控制器的有效性。数值仿真和实验表明,与传统SMC控制器相比,该控制方法能够减小电流脉动,提高系统的调速稳定性和响应速度。     

基于滑模变结构永磁同步电机速度控制器

本文分析了永磁同步电动机d-q坐标系下数学模型,在研究滑模变结构基本原理基础上,将滑模变结构算法与PI控制相结合,设计了电机滑模变结构PI速度控制器。为了验证所设计控制器性能,进行仿真实验并传统PI速度控制器相比较。     

新型混合趋近律控制器的设计

在分析2种控制不足的基础上,提出了基于指数趋近-变速趋近-饱和切换函数的混舍趋近控制律,并进行了对比仿真试验分析和实验研究。结果表明,基于该混合趋近律的控制器具有较好的鲁棒性,在系统进入切换带后能实现较小的抖振,且在系统稳定后系统的状态参数稳定于原点,其动态品质有了很大的改善。     

基于滑模速度控制器的永磁同步电机矢量控制系统性能研究

永磁同步电机(PMSM)具有体积小、效率和功率因数高等优点,被广泛应用于工业控制中。为了获得良好的控制性能,要求系统具有快速响应的速度环。现提出一种基于滑模速度控制器的矢量控制方法,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制算法有效提高了速度环的响应速度,对PMSM在工业控制系统中的应用具有一定的理论指导意义。     

基于高阶滑模方法的永磁同步电机控制系统研究

设计并实现一种采用定子电流和转子磁链为状态量的高阶滑模观测器,该观测器以四阶状态方程为基础,可以直接输出转子磁链的观测值.为避免因引入低通滤波器而产生的磁链相位变化,提出一种矢量状态方程滤波方法,以电流的观测偏差为滑模面,将等效控制信号直接输入到磁链方程中,通过磁链方程对抖振信号进行滤波.仿真结果表明,在没有对观测值进...     

六相永磁同步电机SVPWM控制策略优化

六相电机具有低压大功率、转矩脉动小且冗余特性好等特点,在工程应用中得到十分广泛的应用。以双Y移30°六相永磁同步电机为研究对象,建立关于六相电机的数学模型,分析双Y移30°六相永磁同步电机的最大四矢量六相SVPWM调制算法,并由此优化得出了基于最优开关次数六相SVPWM调制算法。仿真结果验证,优化后的算法针对电机5次谐波的抑制效果更显著,同时电机的谐波损耗更小,为六相永磁同步电机的工程化应用提供了参考。     

基于DSP的永磁同步电机磁场定向控制器设计

介绍一种采用DSP芯片TMS320LF2407A实现永磁同步电机磁场定向控制的控制方案及软硬件组成。所采用的磁场定向控制策略，在较宽的速度范围内有效，具有良好的控制特性。     

线性压缩机的变速趋近律滑模控制方法研究

将线性压缩机的机械和电磁两部分分别构建了物理模型.在物理模型基础上以驱动电压为输入、活塞位移为输出构建了线性压缩机状态方程;采用变速趋近律滑模控制算法设计线性压缩机控制器,并在Simulink中搭建线性压缩机控制系统;通过数值仿真方法与传统指数趋近律控制器进行对比,结果表明:变速趋近律滑模控制器在到达稳态时间、抖振程度上均优于传统指数趋近律控制器,并且在控制精度上提升了约20％,同时α=1.346、k=13.499时变速趋近律滑模控制器取得最优控制效果,通过试验测试得到控制误差在4％～7.8％之间,验证了控制器的控制精度及有效性.     

基于DSP的永磁同步电机控制器研究

针对永磁同步电机的高功率密度,开发相应的驱动控制器,以提高永磁同步电机伺服系统的伺服效率。根据永磁同步电机dq轴系数学模型,应用id=0矢量控制方法作为永磁同步电机的控制策略,建立基于矢量控制的永磁同步电机控制器模型;以TMS320F2812数字信号处理器为控制器核心,搭建功率驱动电路、控制电路以及主要的检测保护电路。仿真实验结果表明：该控制系统响应速度很快,能准确快速跟踪给定速度和位置,且转速波动、超调及稳态误差都很小,即该控制器设计合理,具有良好的动静态特性,有利于提高永磁同步电机伺服系统的效率。     

六相永磁同步电机无传感器控制策略研究

针对目前永磁同步电机的驱动需要采用机械传感器来检测转子的速度和磁极位置,增加了控制系统的复杂性和成本,降低了系统的可靠性,提出了一种基于模型参考自适应的无传感器控制策略。参考模型和可调模型被相同的外部输入所激励,将其比较后的差值矢量输入自适应机构,由自适应机构来调节可调模型的参数,使差值矢量趋近于零,可调模型的转速趋近于参考模型的转速,从而达到速度观测的目的。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于模糊滑模控制策略的永磁同步电机控制

文章设计了一种基于模糊控制(fuzzy control)的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)滑模控制策略。传统的积分滑模控制(sliding mold control,SMC)具有较强的抗干扰能力,当电机有大幅度的负载扰动时,控制系统会出现较大抖振现象,使得电机转速跟踪效果变差。本文将模糊控制策略引入到滑模控制中,通过设计模糊控制规则实时调整滑模参数,当电机负载和转速出现大幅变化时,可实现转矩和转速的快速响应;当系统状态误差减小,状态变量接近滑模面时,系统可平滑的进入到稳定状态,有效削弱系统抖振。模糊滑模控制既可以保证控制系统的快速响应能力和抗干扰能力,又能提高系统稳定性和转速控制精度。     

永磁同步电机模糊神经网络PID控制器设计

随着永磁同步电机技术的不断发展,其在机器人中的运用也越来越广泛,但永磁同步电机有非线性、强耦合和多变量等缺陷,同时,机器人关节驱动电机在运行过程中所受的负载力矩和轴联转动惯量时刻变化,因此,要求电机控制系统具有更强的自适应性和更强的抗干扰能力。为了改善传统PID控制器参数固定以及模糊PID控制算法过于依赖设计人员的经验,提出了一种结合神经网络与现有模糊PID控制算法优点的模糊神经网络(FNN)自适应PID控制算法,利用径向基神经网络算法(RBF)对该驱动系统参数进行辨识,降低电机在正常运行过程中受环境变化的影响,达到响应快、控制平稳、精确的要求。     

基于Backstepping的改进等速趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制方法

针对自动导引小车(AGV)轨迹跟踪过程中如何快速平稳消除行进所产生的距离和角度误差问题,提出了一种改进等速趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。在全局坐标系下建立了AGV运动学模型,基于反演算法(Backstepping)处理非线性系统的控制策略得到AGV的滑模切换函数,从而解决了非线性系统滑模控制切换函数难的问题;为了更好地实现AGV从任意初始的偏差状态达到滑模切换面,针对等速趋近律中ε常数对趋近过程的影响,通过连续的函数取代原趋近律中的符号函数,得到基于改进等速趋近律AGV滑模控制的切换函数式和轨迹跟踪的控制律式。通过仿真数据与实验结果表明,所提出的轨迹跟踪控制方法能够使AGV在不同转弯半径和不同速度下均能实现较快的误差纠偏,并最终使系统趋于稳定。     

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模控制器;并通过理论分析和控制仿真,证实了模糊滑模控制很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。     

磁悬浮系统的变速趋近律滑模控制

为了抑制常规滑模控制在磁悬浮系统控制中的抖振问题,应用一种变速趋近律方法设计磁悬浮系统滑模控制器.控制器将系统的状态范数引入滑模控制律,以自动调整变结构切换控制项的增益,控制信号抖振幅值能够逐步衰减,并引导系统渐近稳定到原点;利用Lyapunov稳定性理论验证了系统的稳定性,并给出了控制器参数设计的依据;仿真实验结果表明,基于变速趋近律的磁悬浮系统滑模控制策略具有良好的动、静态性能和较强的鲁棒性.     

永磁同步电机的混沌模型及其控制器设计

永磁同步电机在一定条件下会表现出有害的混沌运动,因此研究永磁同步电机的控制技术具有重要意义。首先,基于前人的研究,给出了永磁同步电机的数学模型;其次,为消除混沌对同步电机的有害影响,基于线性反馈控制理论,为永磁同步电机设计了相应的控制器;最后,采用Matlab数值仿真验证了所设计控制器的有效性。     

基于改进自适应趋近律的弹丸协调臂滑模控制

针对某火炮弹丸协调臂电液伺服系统在传统滑模控制趋近律下存在抖振现象,收敛速度慢等问题,提出一种基于改进自适应趋近律的弹丸协调臂滑模控制。当系统状态变量距离切换面较远的时候,幂次项起主要作用;当系统状态变量距离切换面较近时,自适应变速项起主要作用,随着状态变量变化自适应调节变速项系数,直到状态变量收敛到稳定点。当系统存在参数不确定性和外界扰动时,滑模状态变量可在有限时间收敛到边界层宽度为2.6的稳定误差界内。仿真结果表明,控制策略能有效提高系统的动态精度和到位精度,提高系统的鲁棒性。     

基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

永磁同步电机因具有功率密度高和动态响应速度快等诸多优点,在交流伺服传动领域具有明显的优势。永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,传统的机械式传感器成本高、体积大,限制了永磁同步电机的应用,无传感器控制技术是解决以上问题的一种有效途径。针对传统的永磁同步电机无传感器控制都是基于两相静止正交坐标上的数学模型进行研究的情况,设计一种基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制方法。首先,建立永磁同步电机在两相同步旋转正交坐标系上的动态模型,并以此进行无传感器控制研究;其次,基于李雅普诺夫稳定性理论分析并设计了滑模观测器,得到感应电动势,并应用李雅普诺夫稳定性理论得到控制增益的约束条件;然后,引入一个低通滤波器削弱滑模控制固有的抖振,得到有效电动势,基于反正切函数对其带来的相位延迟进行补偿,提取位置信息;最后,通过仿真验证永磁同步电机无传感器控制方法对角速度和转子位置估计的有效性和鲁棒性。     

基于趋近律离散滑模控制的柔性梁振动抑制

研究了基于趋近律的离散滑模控制在智能柔性悬臂梁振动控制中的应用.以压电陶瓷为作动器,电阻应变片为传感器,采用有限元方法和模态截断技术建立结构动力学模型.由于柔性结构系统受到不确定外部扰动和量测噪声的影响以及参数的不确定性,滑模变结构控制可以实现滑动模态与系统的外干扰和参数摄动无关,即滑动模态的不变性.结构振动控制在系统状态由于外部干扰的影响偏离平衡状态,在控制器作用下能使系统趋于零状态.采用趋近律离散滑模控制方法设计状态调节器.由于状态量不能直接测量,故利用离散卡尔曼滤波技术构造状态估计器.采用试验模态测试方法得到结构的前4阶固有频率和阻尼比,与有限元方法的结果比较,说明该模型的正确性.使用dSPACE实时仿真系统和MATLAB/Simulink搭建控制系统,进行了振动主动控制试验.试验结果表明,所设计的控制器能有效抑制结构的振动响应.     

基于滑模变结构的交流永磁同步电机伺服系统

传统的交流永磁同步电机(PMSM)伺服系统采用PI矢量控制器来控制速度,存在鲁棒性不强的缺点,而滑模变结构控制(SMC)虽具有很强的鲁棒性,但引发了抖动现象。文章介绍了一种自适应模糊滑模控制(AFSMC),是一种结合了模糊控制及自适应控制的新型滑模变结构控制器,具有对系统模型依赖小、对控制信号系统抖振小、能够随着系统状态的变化不断调整相关参数等优点。