永磁同步直线电机模糊PID控制及仿真

针对永磁同步直线电机用传统的PID控制方法在变负载工况下难以达到满意效果的问题,建立永磁同步直线电机数学模型,设计模糊PID控制器来控制变负载工况下直线电机的速度;利用MATLAB对控制系统在负载变化的情况进行仿真。仿真结果表明模糊PID控制效果明显优于传统的PID控制。     

永磁同步直线电机模糊 PID 控制及仿真

针对永磁同步直线电机用传统的P ID控制方法在变负载工况下难以达到满意效果的问题,建立永磁同步直线电机数学模型,设计模糊PID控制器来控制变负载工况下直线电机的速度;利用MATLAB对控制系统在负载变化的情况进行仿真。仿真结果表明模糊PID控制效果明显优于传统的PID控制。     

垂直运动永磁同步直线电机的复合控制研究

为了改善永磁同步直线电机在数控珩磨机主轴往复运动时的伺服性能,建立了永磁同步直线电机的数学模型。通过对直线电机运动系统数学模型进行分析,得出系统参数摄动、推力波动、负载扰动等不确定因素是造成控制性能下降的主要因素。提出以典型三闭环PID控制、前馈控制和干扰观测器相结合的复合控制结构来提高系统的控制性能,并对控制器进行设计。在MATLAB中对控制系统进行建模和仿真,仿真结果表明,采用复合控制后,系统可以达到较好的抗干扰效果,基本上消除了响应滞后,能准确的跟踪输入信号。     

基于干扰观测器的直线电机伺服系统PID轨迹跟踪控制

与传统的旋转电机相比,永磁同步直线电机伺服系统由于减少了滚珠丝杠、齿轮等一系列的中间传输环节,结构更加紧凑简单,精度可以进一步提高;但是与此同时,直线电机伺服系统更容易受到干扰,因此提高直线电机伺服系统的抗干扰性能有重要的意义。该文在参数辨识得到的系统模型基础上,采用PID与干扰观测器相结合的策略,以实时系统dSPACE作为控制器进行了实验。结果表明,与传统PID加PI串级控制相比,轨迹跟踪精度大幅提高,速度扰动得到很好的抑制。     

永磁同步直线电机的模糊参数自寻优控制及仿真

针对传统PID控制及模糊控制在永磁同步直线电机(PMLSM)控制上的不足,针对直线电机易受参数扰动的特点提出了基于模糊自寻优控制的算法,减少了对模型的依赖.并使用GA算法对模糊算法中的参数进行自寻优整定,使电机能够一定程度的减少自身模型变化带来的影响,提高了控制效果.最后通过Matlab仿真对PMLSM传统PID速度控制与模糊参数自寻优速度控制进行比较,结果表明模糊参数自寻优控制效果优于传统PID控制.     

多轴位置伺服相邻耦合滑模控制

针对多电机同步控制中传统环形耦合PID控制存在抗扰动性不强、扰动下同步误差较大等问题,提出了一种带前馈控制的滑模变结构多电机相邻耦合控制策略,建立了3台永磁同步电动机同步控制仿真模型,通过Lyapunov稳定性理论证明了滑模控制算法的稳定性,并进行了交变负载、突变负载实验。仿真分析和实验结果表明,该控制策略相比传统环形耦合PID控制、相邻耦合PID控制具有更高的同步精度和更好的抗扰动性能。     

基于动态柔顺永磁同步直线电动机的PID控制方法研究

为了探究永磁同步直线电动机的动态特性,针对其非线性、时变性和强耦合性的特点,建立电动机数学模型,将模糊控制思想与传统PID控制方法相结合,设计一种二输入三输出结构的模糊PID控制器控制直线电机。并以某平板型永磁直线电动机实验平台为基础,在Simulink中搭建控制系统仿真模型,加载初始速度和外部冲击力进行仿真分析。研究表明,在控制直线电动机的推力和速度方面,启动阶段传统PID控制效果明显优于模糊PID,而当系统存在外部冲击时模糊PID控制效果又明显优于传统PID。最后实验验证了两种不同控制方法对典型载荷工况的适用性。     

基于降阶负载扰动观测器的永磁同步电机控制

针对永磁同步电动机(PMSM)的负载扰动问题,提出了一种基于降阶负载扰动观测器的永磁同步电机前馈控制方法。通过设计降阶负载观测器来实时观测电机负载转矩变化,并将观测值作为电流前馈补偿来增加系统鲁棒性;考虑到转动惯量对观测器的影响,引入了梯度校正参数估计法,对电机的转动惯量进行了实时辨识;最后,将负载转矩观测与永磁同步电机的矢量控制相结合,对永磁同步电机的q轴分量进行了转矩前馈补偿以提升系统的动态性能。仿真结果表明,采用梯度校正参数估算法能快速准确地迭代计算永磁同步电机的转动惯量,所设计的降阶负载扰动观测器能有效地估计转矩变化。研究结果表明,基于降阶负载转矩观测器的前馈补偿与永磁同步电机矢量控制相结合,能有效地提升永磁同步电动机转速控制的鲁棒性。     

高精度数控机床直线电机的改进型自抗扰控制研究

针对高精度数控机床伺服系统中,直线电机对扰动量高度敏感而影响系统稳态特性和控制精度的问题,提出了一种改进型永磁同步直线电机(PMLSM)自抗扰控制(ADRC)策略。将新型非线性函数引入扩张状态观测器,克服了传统型ADRC扩张状态观测器中非线性函数的不平滑性,并对系统总扰动进行了估算,并给予实时动态补偿;采用比例微分器代替非线性反馈控制规律,降低了系统参数调节的难度;利用Matlab对基于改进型ADRC控制策略的PMLSM调速控制系统进行了仿真,针对系统的空载启动响应特性和突加负载扰动对系统稳态性能的影响进行了测试。研究结果表明:与传统型ADRC控制策略相比,改进型ADRC控制策略具有更好的负载扰动抑制力和更小的超调量;系统控制精度得到提升。     

永磁交流同步直线电机位置伺服控制系统设计

分析了永磁交流同步直线电机的数学模型和控制要求,对4种典型的位置控制器进行了比较研究,对扰动观测器的结构进行了改进和参数调整。在此基础上,提出了基于扰动观测器的加速度反馈位置伺服控制系统。理论分析和仿真实验证明,此控制系统适于永磁交流以同步直线电机的控制。     

四相平板式TFPM模糊PID控制系统的设计

针对四相平板式横向磁场永磁电机非线性、时变性的特点,采用单一传统的PID控制无法达到满意的控制效果,提出了一种复合控制即模糊PID控制算法。借助于模块化建模仿真工具搭建系统仿真模型,进行模糊PID与传统PID控制的对比研究,仿真结果表明模糊PID控制精度高,动态响应速度快,静态误差小,对外部扰动(负载扰动)具有很强抑制能力并且对电机参数变化也具有较强的自适应性。解决了四相平板式横向磁场永磁电机非线性、时变性特点的控制问题。     

基于干扰观测器和改进模糊PID的农用车辆路径跟踪控制策略

为减少外界干扰对农用车辆路径跟踪精度的影响,提高路径跟踪系统的鲁棒性,提出了一种基于干扰观测器和改进模糊PID算法的农用车辆路径跟踪控制策略.在建立农用车辆四轮转向运动学模型的基础上,建立路径跟踪数学模型,通过对模糊PID算法的比例、积分部分进行改进和加入基于干扰主动控制的干扰观测器提高控制策略的抗干扰能力;在MATL...     

数控机床直线电机负载突变控制策略研究

在研究数控机床直线伺服电机伺服性能的基础上,对负载突变工况下的控制策略进行研究。针对数控机床直线电机所受多种非线性因素建立了动力学模型,并且对比了直接驱动方式与滚珠丝杠+旋转电机传递方式的不同。在展示数控机床直线电机所面对的特殊问题的基础上有针对性地提出了模糊PID控制策略,并通过实验验证了该控制策略的效果。     

交流永磁同步电机伺服系统模糊PID控制

分析了永磁同步电机(PMSM)在d-q轴的数学模型,结合传统PID控制和模糊PID控制的优点,根据永磁同步电机伺服控制系统随着负载变化或干扰因素影响,引起其对象特性参教或者结构发生改变,从而建立PID参数自调整的推理规则,设计了PMSM伺服控制系统的模糊PID参数自适应控制器.仿真结果表明,模糊PID控制器与传统PID控制器相比具有更好的动态稳定性,对外界干扰具有较强的鲁棒性.     

基于dsPACE的直线音圈电机模糊PID控制研究

针对直线音圈电机在运动过程中受负载扰动等非线性因素的影响时,常规PID控制参数不能在线整定难以满足系统性能指标要求,提出了模糊PID参数自整定位置控制策略。结合实验室ds PACE的硬件配置,在MATLAb/Simulink中设计了平均值滤波和可调占空比双路互补PWM波发生子系统。仿真和实验结果表明,基于ds PACE直线音圈电机控制系统设计合理,能快速实现控制算法的验证。与常规PID控制相比,模糊PID参数自整定控制具有更好的电机响应性能,对负载扰动有良好的鲁棒性。     

模糊PID控制在伺服系统中的应用

针对高速数控机床的应用需求越来越多,以交流永磁同步直线电动机为驱动元件的高速伺服系统是最为有效的解决途径。以数控机床直线交流伺服系统为研究对象,首先进行了主回路及配电的设计,然后对其中主要部件进行选型。然后针对核心部件永磁同步直线电机建立电流、速度、位置三闭环的PID控制模型,应用PID优化理论及模糊自适应理论,对PID参数进行整定优化,并用MATLAB/SIMULINK进行动态仿真、计算,仿真结果表明采用上述方法提高了数控机床交流伺服系统设计整定的效率和精度、改善了系统动态响应性能。     

基于负载观测器的直线开关磁阻电机滑模位置控制

基于负载观测器补偿的滑模变结构控制算法,设计了一个直线开关磁阻电机位置控制器。论文对该位置控制系统进行了仿真分析和实验验证,结果表明,采用负载观测器补偿后的滑模控制算法实现直线开关磁阻电机的位置控制比传统的PD控制和传统的滑模控制具有更好的控制性能。     

齿轮加工机床用永磁同步电机直接转矩控制方法

针对齿轮加工机床的高精度伺服控制需求，改进永磁同步电机并提出一种自动化的直接转矩控制方法。根据齿轮加工机床传动装置特点与通用型永磁同步电机结构，将呈圆周分布的定子改为直线分布形式，用初级部件、次级部件代替定子、转子。依据永磁同步直线电机结构与子系统的分析情况，通过转矩估计、磁链估计和模糊自适应控制等阶段，实现直接转矩控制的自动化控制。选取七轴五联动数控弧齿锥齿轮磨齿机作为实验对象，设置电机与所提方法的相关技术参数后，检验永磁同步直线电机性能与直接转矩控制性能。实验结果表明，经所提方法控制后的电机稳定性与散热性良好，证明所提方法对电机负载状态具有较好的自适应性，自动控制效果较为理想。     

扩张状态观测器在双电机同步控制中的应用

交叉耦合同步控制是多电机同步控制的一种主要形式,但当系统中一台电机存在外界干扰时,交叉耦合部分会将干扰作用传递到其他电机伺服系统,对各电机伺服精度和同步精度均会产生不良影响。针对该问题,设计了双永磁同步直线电机同步控制系统,在双电机同步控制系统中加入线性扩张状态观测器。仿真及实验结果均证明,扩张状态观测器在双电机交叉耦合同步控制系统中能够有效提高各电机位置伺服精度和同步控制精度。     

基于负载观测器的PMSM分数阶滑模位置控制

针对永磁同步电机位置控制系统,设计分数阶滑模变结构控制器,以代替传统PID三闭环串级控制结构的转速环和位置环控制器。针对电机运行时负载转矩会受到外界干扰的问题,设计负载转矩观测器。仿真结果表明分数阶滑模控制器有良好的动态和稳态性能以及良好的鲁棒性。