基于单电流传感器的PMSM复合滑模控制

为了改善机械结构中PMSM控制系统的可靠性和鲁棒性,研究了一种基于单电流传感器的PMSM复合滑模控制策略。设计基于ESO的电流观测器,实现对PMSM相电流的准确重构,简化了系统的结构,增强了电动机运行可靠性。设计负载转矩观测器与积分滑模控制构成复合滑模速度控制器,能够有效跟踪实际负载转矩的变化,提高系统的抗扰能力,采用新型趋近律,改善了系统的动静态性能。仿真及实验结果证明了系统具有良好控制精度。     

带ESO的ANFTSMC控制PMSM的新型MPTC无传感器控制策略

针对电动汽车中永磁同步电机传统控制策略对电机控制性能差的问题,提出了一种新型的自适应非奇异快速终端滑模模型预测转矩控制策略.设计了新型自适应指数趋近率,用性质更佳的双曲正切函数tanh()替换传统的切换函数sgn(),并构造了带ESO扰动观测的新型ANFTSMC作为系统转速控制器,消弱了抖振,提高了系统鲁棒性.为实现调速系统的无传感器控制,构造了基于tanh(Fal)的ESO转速观测器.与传统基于Fal函数的ESO相比,观测误差较小,观测精度较高.同时,针对预测转矩控制策略,提出了新型的目标函数构造方法,避免了权重系数的设计,并对传统电压矢量选择方法进行了改进与优化,减少了算法的计算量,结合所设计的新型控制器可有效提高系统的快速性,增加算法的实用性.     

异步电机直接转矩控制的仿真研究

在异步电动机α-β坐标系下介绍了异步电动机的数学模型、直接转矩控制(DTC)系统的工作原理和基本组成。针对直接转矩控制系统存在的转矩脉动问题,给出了一种新型的定子磁链控制器和转矩控制器,采用新型的电压矢量选择表代替传统的电压矢量选择表。并在Matlab/Simulink平台上搭建了异步电动机直接转矩控制调速系统的仿真模型,并对仿真模型中的主要模块进行了描述,简要说明了空间电压矢量的选择对转矩和磁链的作用和影响。仿真结果验证了该模型的正确性和整个系统的快速动态响应特性。     

轧机液压APC系统自抗扰控制器设计

考虑到液压自动位置控制(APC)系统存在不确定外部干扰的特点,首先建立了液压APC系统的模型,然后根据对象的输入输出信息,利用扩张状态观测器(ESO)对扰动项进行了观测和补偿,并基于自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的控制器.仿真结果表明:该控制器不仅有效地抑制了不确定外部干扰对系统的影响,同时对受控对象模型参数的变化也具有较强的鲁棒性.     

基于ESO的PMSM系统自抗扰FCS-MPC策略

为了提高三相永磁同步电机(PMSM)系统的控制性能,以反双曲正弦函数为基础,通过改进的扩张状态观测器(ESO)获取转速和反电动势项高精度估值,以自抗扰控制作为转速控制调节器,提出了基于ESO的自抗扰有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略,以减小电磁转矩脉动,降低算法的复杂性和计算量.与基于PI的 FCS-MPC策略相比,新的控制策略能够保证 PMSM系统稳定运行,具有良好的转速跟踪性、抗干扰性和鲁棒性.     

基于滑模变结构的穿梭车牵引控制器设计与仿真

设计提出了一种基于滑模控制的新型穿梭车牵引系统控制器模型.外环采用PI控制器实现速度调节,内环采用滑模控制器实现转矩调节,状态观测器对负载转矩进行间接测量用以实现转矩补偿.滑模控制器的设计采用了指数趋近律和线性切换函数,在加速了趋近运动的同时简化了控制算法.仿真实验表明,引入了带有负载转矩补偿功能的滑模转矩控制器使系统抵抗大范围负载扰动的能力有了显著提升.     

采用模糊逻辑调节器的直接转矩控制感应电动机

介绍了基于直接转矩控制(DTC)的感应电机驱动器,并对其进行模糊逻辑控制仿真分析。直接转矩控制的感应电机使用的内置控制器为AC4的驱动模型,使用模糊逻辑控制的直接转矩控制系统产生的电磁转矩脉动纹波比传统的DTC少。     

模糊控制在异步电机直接转矩控制中的应用仿真

采用模糊控制器取代施密特触发器以实现模糊直接转矩控制,并采用模糊速度调节器,进一步提高了系统的性能。仿真结果表明将模糊控制技术用于异步电动机直接转矩控制系统能提高系统的静动态性能,减小了系统的电流和转矩脉动。     

CE-ADRC异步电机直接转矩控制系统研究

由于传统PID控制器存在着参数整定复杂的缺陷,应用在直接转矩控制(DTC)的调速系统中时,调速的范围和精确度都受到很大限制。该文研究了一种新的异步电机直接转矩调速系统,即在自抗扰控制器(ADRC)中运用交叉熵算法(CE)对速度参数进行优化。仿真实验表明:基于CE-ADRC异步电机直接转矩控制系统,在调速范围和精度方面比经典PID控制器更具优越性。     

基于改进型自抗扰控制器的PMSM控制系统分析

针对自抗扰控制器（activedisturbancerejectioncontroller,ADRC）在扰动剧烈变化时扩张状态观测器（extendedstateobserver,ESO）观测精度降低致系统鲁棒性变差的问题，提出采用径向基（radial basisfunction,RBF）神经网络补偿优化ESO的方法，并将其用在永磁同步电机（permanentmagnet synchronousmotor,PMSM）速度环中。首先根据永磁同步电机d-q轴微分方程组模型设计一阶自抗扰控制器，搭建电机负载转矩观测器用来采集RBF神经网络所需的负载转矩数据，然后利用RBF神经网络对扰动实时辨识的结果对ESO进行实时补偿，并证明了闭环系统的稳定性，最后通过Matlab/Simulink仿真平台进行验证。实验结果表明：在相同条件下和传统ADRC相比，加入RBF神经网络补偿的自抗扰控制器在负载突变时，PMSM系统具有更低的震荡幅度和更快的稳定时间。     

基于自抗扰控制器的磁浮平台水平推力控制

介绍一种新型的磁浮平台,针对该磁浮平台水平运动这一多变量、非线性、强耦合的系统,提出一种改进的自抗扰控制器,克服常规自抗扰控制器非线性状态误差反馈控制律中非线性函数的不平滑性,并探索出一套行之有效的控制器参数整定规则,同时利用扩张状态观测器观测出内部扰动和外部扰动,并对它们进行补偿。仿真对比分析和试验结果表明,这种改进的自抗扰控制器具有很好的动态、静态特性及鲁棒性。     

基于交流伺服电动机直接转矩控制策略的研究

直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后发展起来的一种新型的控制方法。文章以三相正弦波驱动的永磁同步电机（PMSM）为研究对象,建立了永磁同步电机的数学模型,对于不同的控制策略进行了对比分析,并深入探讨直接转矩控制中永磁同步电机的磁链和转矩的控制思想,给出控制方案,最后利用MATLAB仿真工具验证了控制方案的正确性。     

Robust control for a biaxial servo with time delay system based on adaptive tuning technique

A robust control method for synchronizing a biaxial servo system motion is proposed in this paper. A new network based cross-coupled control and adaptive tuning techniques are used together to cancel out the skew error. The conventional fixed gain PID cross-coupled controller (CCC) is replaced with the adaptive cross-coupled controller (ACCC) in the proposed control scheme to maintain biaxial servo system synchronization motion. Adaptive-tuning PID (APID) position and velocity controllers provide the necessary control actions to maintain synchronization while following a variable command trajectory. A delay-time compensator (DTC) with an adaptive controller was augmented to set the time delay element, effectively moving it outside the closed loop, enhancing the stability of the robust controlled system. This scheme provides strong robustness with respect to uncertain dynamics and disturbances. The simulation and experimental results reveal that the proposed control structure adapts to a wide range of operating conditions and provides promising results under parameter variations and load changes.     

CMAC神经网络控制在直接转矩控制系统中的应用

将小脑模型神经网络控制(CMAC）和PID控制结合起来，替代了直接转矩控制中常用的PI控制环节，并且构建了基于MATLAB的电动机控制仿真模型。通过对系统的分析和模型的仿真结果，可以发现应用CMAC的直接转矩控制系统要明显优于传统直接转矩控制系统。     

Anti-disturbance backstepping control for air-breathing hypersonic vehicles based on extended state observer

In this paper, we propose an anti-disturbance backstepping control approach with extended state observer (ESO) for tracking control of air-breathing hypersonic vehicles. Considering the large uncertainties, the external disturbances, and especially the lack of aerodynamic knowledge, several ESOs are introduced in the backstepping controller. With the total disturbance estimation ability of ESOs, almost no aerodynamic knowledge is needed for the controller design. Meanwhile, ESOs are also used to estimate the derivatives of the virtual control signals. The problem of “explosion of terms” is avoided. A key strategy of the controller is that each step of backstepping is activated successively. Consequently, the closed-loop system has time-scale structure. Rigorous stability proof can be obtained. At last, compared simulation results verify the superior tracking performance of the proposed controller.     

改进的速度调节器在直接转矩控制中的应用

本文设计了一种改进的模糊自适应PID速度调节器,应用于异步电机直接转矩控制系统中。解决了常规模糊控制器在电机直接转矩控制过程中,特别是起动过程中因参数不变带来的超调量大、响应慢、不稳定性等问题。仿真试验结果验证了所研究设计的控制器的有效性。系统在动态响应、抗干扰能力、增强鲁棒性等方面均获得了满意的效果。     

基于压电智能结构状态估计误差补偿的自抗扰振动控制

压电智能结构的模型难以精确建立,且存在外界环境激励干扰和内部参数不确定等问题,从而影响闭环结构的振动控制性能。基于此,将结构的内部干扰和外界激励的影响归结为系统的集总干扰,并利用扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)设计不依赖于模型的自抗扰振动控制器。然而当外界扰动激励变化时,扩张状态观测器对扰动和各阶状态的估计不可避免存在偏差,难以保证振动控制的效果。为克服二阶自抗扰策略在振动主动控制中的不足,提出一种基于压电智能板结构的状态估计误差补偿自抗扰振动控制方案。利用状态观测误差信息,对二阶自抗扰控制器进行补偿,从而减小ESO对扰动和各阶状态估计的压力,提高振动控制效果。利用dSPACE实时仿真系统,搭建四面固支压电智能板结构的振动主动试验平台。四种干扰激励的试验结果验证该方法的有效性、实用性和强抗干扰能力。