异步电动机两种不同解耦控制策略的比较

对异步电动机的矢量控制和基于微分几何理论的非线性多输入多输出状态反馈两种解耦控制方案作理论和试验比较研究。理论和仿真试验结果表明，基于微分几何理论的解耦控制方案，其控制性能优于矢量控制方案。     

感应电机调速系统非线性自适应解耦控制

针对感应电机由于其变量非线性耦合、电机参变性导致交流调速控制复杂,提出了一种基于微分几何理论的非线性自适应解耦控制方法.将自适应策略与输入输出解耦控制相结合,通过定义选择适当的Lyapunov函数来保证整个系统的稳定性,进而导出系统控制律及参数自适应律.系统可在电机参数变化和负载扰动的情况下,渐近跟踪参考模型给出的转速和磁链信号. 仿真结果证实了该方法的有效性.     

异步电机反馈线性化解耦控制

采用微分几何多输入、多输出线性化理论对多变量、非线性的异步电机进行线性化,最终得到两个相互独立的转子磁链和转子转速二阶子系统,实现了异步电机输入、输出的解耦。线性化后的系统采用线性系统状态反馈极点配置理论给予求解。仿真研究证实了,当转子磁链发生变化时,电机转速不会改变,实现了两者之间的解耦,系统具有良好的动静态性能。     

基于精确线性化解耦的永磁同步电机空间矢量调制系统

从永磁同步电机的定子磁链模型出发，应用精确线性化理论，实现永磁同步电机输入输出线性化与解耦。将永磁同步电机动态解耦成二阶线性转速子系统和一阶线性磁链子系统，结合磁链扇区判断方法和线性化解耦后的实际系统输入来确定目标空间电压矢量，实现了永磁同步电机调速系统的转速和磁链动态解耦控制。仿真和实验结果表明，基于精确线性化解耦的永磁同步电机空间矢量调制系统具有理想的速度跟踪性、良好的鲁棒性和低速性。     

一种新颖的感应电动机控制仿真研究

矢量控制是基于旋转坐标实现感应电动机的交、直轴电流的解耦控制,状态变换需要计算转子转差或转子磁链角的位置.提出了一种新颖的感应电动机解耦控制方案,该设计方法可以实现快速的转速、转矩和磁链的跟踪.与传统控制方法相比,该方法避免了转子转差或转子磁链角位置的计算.仿真结果证明了该设计方法的有效性.     

矢量控制系统是异步电动机非线性解耦控制的一类实现

本文首先论述，在任意旋转座标系中，通过线性变换和线性反馈，可以把非线性多变量的逆变器一异步电动机系统分解为转速，转子磁链相位三个线性单变量的子系统，从而实现异步电机的解耦控制和精确线性化。经分析后证明，在静止两相座示系下，非线性解解耦控制就是磁链反馈型矢量控制；而在按磁场定向的旋转两相座标系下，就是转差型矢控制。从面表明，矢量控制系统电异步电动机非线性解耦控制的一类实现。     

磁集成电压调整模块中磁路耦合的反馈精确线性化解耦控制

试图利用微分几何理论实现磁集成电压调整模块非线性解耦控制.首先分析集成磁心磁路的耦合关系和等效磁路,由此建立了磁集成电压调整模块两输入两输出仿射非线性模型,并基于微分几何理论推导出对应的非线性坐标变换矩阵和非线性反馈规律表达式,得到变换器的状态反馈精确线性化模型.实验表明,磁集成电压调整模块非线性控制策略克服了磁集成中磁路耦合的影响,比现有非解耦PI控制有更好的动态品质和稳态特性,同时容易实现各相电流均流控制和磁路集成的控制解耦.     

基于神经网络逆的永磁同步电机自适应解耦研究

针对永磁同步电机多变量、非线性、强耦合等特性,提出一种基于神经网络逆的模型参考自适应解耦控制方法。神经网络逆系统与原系统复合成两个伪线性子系统,一个一阶磁链子系统和一个二阶转速子系统。定子电阻随温度变化而变化,进而影响磁链子系统和转速子系统的解耦控制。模型参考自适应控制方法可以通过误差调节来减小定子电阻变化对系统的影响,仿真试验结果表明该控制策略能够在定子电阻发生变化的情况下实现转速与定子磁链之间的动态解耦,并能保证系统的稳定性。     

基于逆系统理论的感应电动机解耦控制的研究

应用多变量非线性控制的逆系统理论,对感应电动机变频调速这一多变量、非线性、强耦合的控制对象进行解耦控制,从而将其分解为转速和转子磁链两个线性子系统,并应用线性系统理论对其进行综合。研究表明,这种新的控制策略实现了感应电动机转速与转子磁链的动态解耦。论文的最后给出了仿真结果。     

基于线性化反馈的异步电动机自适应解耦控制

根据异步电动机转子电阻和负载转矩随运行工况而变化的事实，拟应用微分几何多输入、多输出线性化解耦控制理论和模型参考白适应理论，研究提高电动机鲁棒性能的控制策略。最终得到磁链和转速动态解耦的2个二阶子系统。仿真结果表明，该控制策略能够有效解决系统内部参数的摄动和外部参数的扰动影响，系统控制鲁棒性高。     

感应电机的逆系统方法解耦控制

针对感应电机这一多变量、非线性、强耦合的控制对象,应用逆系统方法,将感应电机转速与转子磁链解耦成2个二阶子系统。在此基础上,运用线性系统理论对其进行控制。仿真结果表明这种基于逆系统方法的反馈线性化控制策略可实现感应电机的高性能控制。     

永磁同步电机系统线性化H∞鲁棒控制

针对内埋式永磁同步电机伺服系统,研究了一种线性化H∞鲁棒控制方法。该方法基于微分几何理论,利用输入输出解耦线性化技术将系统模型转化为线性模型;然后采用最大转矩比电流控制策略增加系统的转矩输出能力;针对负载干扰设计了负载转矩观测器;最后基于线性化模型设计了H∞鲁棒控制器,提高系统对内埋式永磁同步电机系统参数变化的鲁棒性。仿真实验结果表明基于微分几何输入输出解耦H∞鲁棒控制伺服系统有较好的动态性能、抗干扰性能、跟踪性能和鲁棒性能。     

陀螺稳定平台模糊自调整滑模解耦控制

针对陀螺稳定平台系统中轴系间耦合因素对控制性能的影响,设计了一种模糊自调整滑模解耦控制算法.根据非线性微分几何理论,建立了稳定平台输入输出解耦控制,在此基础之上加入了模型参考滑模控制.所设计的滑模控制律采用了分层结构,在边界层内引入了非线性项,同时边界层厚度由一种模糊自调整方法实时改变,从而有效降低了滑模控制在实际应用中的抖振现象,提高了系统的解耦精确度.通过在某型号电视导引头陀螺稳定平台系统中测试,表明了该解耦控制方法的有效性和可行性;同PID等常用方法相比较,该方法的控制效果明显优于其他控制方法,有效提高了稳定平台系统的鲁棒性和跟踪精确度.     

基于微分几何的磁悬浮开关磁阻电机径向力的变结构控制

以磁悬浮开关磁阻电动机为对象,研究了其转子径向两自由度悬浮力系统的解耦和控制。根据电磁场理论的虚位移定理,建立了磁悬浮开关磁阻电动机径向悬浮力的数学模型。针对该模型具有非线性、多变量和强耦合的特点,采用非线性控制的微分几何方法来设计出解耦规律,通过该解耦规律的补偿,将原系统解耦和完全线性化。对解耦得到的线性子系统,应用滑模变结构控制理论来设计控制器,以获得转子的高精度稳定悬浮。仿真结果验证了该控制策略的有效性。     

三相交错并联VRM的状态反馈线性化控制

以三相非隔离式交错并联VRM为研究对象,应用微分几何理论实现三相VRM的非线性解耦控制.首先在统一的开关脉冲函数下,建立三输入三输出仿射非线性模型;基于微分几何理论得到三相VRM的状态反馈线性化解耦控制规律;最后给出了仿真对比实验,结果表明基于状态反馈线性化控制的交错并联VRM有良好的动态品质和稳态特性.     

水轮机调节系统非线性扰动解耦控制

该文针对水轮机调节系统非线性、时变、非最小相位的特点，采用微分几何非线性控制理论中的扰动解耦控制方法，设计了水轮机调节系统的非线性扰动解耦控制策略。在新控制策略中，除了机组转速偏差外，接力器行程偏差和有压引水系统水压力的变化也是控制信号的一部分。仿真结果表明该控制策略能有效的改善水轮机调节系统的动态性能，增强其鲁棒性和抗强干扰的能力。     

自抗扰控制器解决感应电机调速系统参数鲁棒性问题

针对矢量控制系统存在的参数鲁棒性差的缺陷,基于自抗扰控制原理,提出了一种可以取代经典PID控制器用于异步电机调速的非线性自抗扰控制器。利用扩张状态观测器,自抗扰控制器可以估计出系统状态变量及其广义导数,从而实现异步电机的精确解耦。此外,上述控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿,这使得自抗扰控制器的设计能够独立于异步电机的精确数学模型。仿真和实验结果表明,相对于经典PID控制器,自抗扰控制器在较宽的调速范围内具有更好的动态性能。     

矢量控制系统的电流解耦及其调节器设计

基于转子磁链定向的动态数学模型,运用非线性解耦线性化理论,设计了非线性解耦控制器抵消定子电流耦合项的影响,实现对定子电流完全解耦。采用调节器典型系统整定方法,设计了转速和电流PI调节器。仿真结果表明,该系统具有良好的稳态和动态性能。