基于迭代学习控制的电动伺服负载模拟器

电气伺服系统在体积、结构、成本和控制性能等方面比电液伺服系统更为优越，由电气伺服系统构成负载模拟器取代电液负载模拟器为被测对象提供模拟负载，将大大提高仿真加载的性能。该文探索了电动伺服负载模拟器的实现问题。针对飞行器舵系统的仿真加载需求，提出了由永磁电机伺服系统组成的电动伺服负载模拟器的系统结构；将PID反馈控制和迭代学习控制相结合构成加载复合控制器，有效地抑制了多余力矩，消除了传动间隙和加载对象参数变化对系统的影响，实现了加载转矩的高精度跟踪控制。     

基于准比例谐振控制的单相SVG控制策略研究

针对电力系统单相冲击性负荷的无功及谐波补偿需求,提出了一种单相SVG的控制策略,包括瞬时电流波形检测算法和基于改进比例谐振控制电流跟踪算法。瞬时电流波形检测算法能够快速准确地检测负荷电流的无功电流和谐波电流,具有延时小、受频差和电压畸变影响小等特点。改进比例谐振控制是基于谐振控制算法,针对各次谐波精确制造谐振控制回路对各主要次谐波进行精确补偿。利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序搭建单相SVG模型,对常规PI控制和改进准比例谐振控制的控制性能进行了试验对比,仿真结果验证了改进准比例谐振控制对基波无功电流和各次谐波电流的良好的跟踪性能。     

基于参数辨识的电动负载模拟器复合控制

针对电动负载模拟器运行过程中系统存在的参数时变问题,同时为了保证力矩精确加载,提出了自适应控制器与前馈补偿控制器相结合的复合控制策略。引入了弹性杆以提高加载精度与系统稳定性;将自调整遗忘因子递推最小二乘法与神经网络相结合进行在线辨识系统时变参数,结合系统性能指标设计了模型参考自适应控制器;采用舵机位置前馈补偿,实现多余力矩的抑制。通过仿真验证了该复合控制策略的可行性和有效性。     

基于比例谐振调节器的逆变器双环控制策略研究

逆变器采用比例谐振(PR)调节理论上能够实现无静差的输出电压。分析比较了数字实现的谐振控制器在两种离散方式下的特性,选择了脉冲不变法作为谐振控制器的离散方法。以单相全桥逆变器为研究对象,在离散域上详细设计了采用PR调节的双环数字控制策略;加入多个谐波谐振控制器减小非线性负载对输出电压的影响。分析比较了PR调节和PI调节两种策略下的输出外特性。理论分析和实验结果表明,采用该方案的逆变器具有优良的输出特性。     

电动负载模拟器的发展与现状

在对电动负载模拟器多余力矩产生的机理加以分析的基础上,详细论述了电动负载模拟器多余力矩的补偿方法,提出了多余力矩的理论分析、加载电机的选用、前馈补偿参数的选择和前馈信号的获取方法,复合式控制策略的运用是负载模拟器设计的关键技术和未来的研究重点。     

不平衡负载下静止同步补偿器比例谐振控制

电网中接入不平衡负载时,通常选用静止同步补偿器来补偿无功电流与负序电流。相对于静止同步补偿器常用的PI控制系统,本文提出一种结合瞬时对称分量法和信号延迟对消方法(DSC)的比例谐振(PR)控制系统,首先,用DSC方法分离出电网电流的正序、负序交流分量;其次,在αβ两相静止坐标下对正、负序分量分别控制,使得DSTATCOM补偿无功电流与负序电流。与PI控制系统相比,提出的控制策略简化了运算,提高了系统稳态、动态性能;最后,搭建了低压配电网DSTATCOM的实验平台,实验结果表明,提出的PR控制方法可以实现补偿无功电流和负序电流,电网接近单位功率因数,电网电流THD小于5%,平衡度满足国标要求。     

负载串联谐振逆变器的逆变控制策略

负载串联谐振和负载并联谐振是常见的感应加热方式，前由于具有一系列良好的特性已经得到了越来越广泛的应用。重点介绍了负载串联谐振的逆变控制，并给出了相关的实验结果。     

炮控系统电动负载模拟器性能影响因素分析

为了抑制炮控系统电动负载模拟器中存在的多余力矩,进一步提高其输出力矩的控制精确度和动态特性,对电动负载模拟器力矩输出的影响因素进行研究。首先结合电动负载模拟器系统的结构组成和工作原理,建立数学模型,得到输出力矩对应的传递函数和具体影响因素;然后依次研究电动负载模拟器系统的连接刚度、力矩电机的输入力矩、负载电机的角度、摩擦、间隙等非线性时变量对系统力矩输出的影响,并分别采用时频阈分析和谐波跟踪等方法进行性能评估;最后结合具体仿真和实验数据,分析影响力矩电机输出力矩谐波畸变的定性和定量关系,为提高电动负载模拟器控制性能提供有力的理论支撑。     

PWM驱动电动加载系统的稳定性分析

主要分析了PWM驱动装置的开关频率f对电动加载系统稳定性的影响,给出了整个电动加载系统的数学模型,用朱利稳定判据分析PWM驱动装置的开关频率f对系统稳定性的影响。通过仿真对分析结果进行了验证。     

电动负载模拟器的滑模自适应控制器设计

针对减小电动负载模拟器多余力矩以及适应电机参数时变特性,设计了基于改进模糊趋近律的自适应滑模控制器。首先,根据系统输出与输出的偏差量设计了滑模面;其次,采用模糊策略,动态调整系统的趋近速度,当系统远离滑模面时,加快趋近速度,改善动态品质;当系统接近滑模面时,降低趋近速度,消除抖振,同时提出采用变隶属度函数的方法,改进了传统的模糊趋近律,提高系统在滑模面附近的控制灵敏度;最后,针对多余力矩和系统不确定部分,采用自适应的方法,逼近其上界,实现完全补偿。通过定义Lyapunov函数证明了该控制方法能够保证系统的全局稳定性。仿真实验表明,该控制方法有效地抑制了抖振和多余力矩,增强了系统的鲁棒性,提高了系统的自适应能力。     

基于DSP的电动六自由度运动模拟器位置伺服控制策略

针对目前电动六自由度运动模拟器的特点,对平台进行了基于位姿反解算法的铰链空间控制,并介绍了一种新型的基于DSP的多级控制结构。在电动缸闭环控制中,引入模糊前馈PID智能算法,提高实时性与动态控制精度。基于控制算法与硬件器对平台进行试验,结果表明控制策略实时性好,动态精度高。     

基于单相逆变器的比例谐振控制设计

在单相并网逆变器的应用中,电流控制器的参数对系统输出电流的质量起着至关重要的作用。在负载电流突变时对逆变器输出电流进行有效控制是检验其并网能力的有效方法。本文提出了一种使系统达到最佳性能的比例谐振控制器参数设计方法。通过对系统建模分析推导出系统传递函数,利用系统开环幅频特性来确定比例谐振控制器参数以获得更好的动态性能,在系统带宽内达到理想的系统增益,充分发挥了比例谐振控制器在静止坐标系下对基频电流无静差跟踪的优势。最终通过仿真和实验验证了该分析方法的有效性。     

基于比例谐振控制的被动式力矩伺服系统

当被动式力矩伺服系统动态加载时,由于承载系统的主动运动,轴上输出的负载力矩中含有较大的干扰力矩,降低了被动式力矩伺服系统的加载性能。为了提升加载精度和加载频宽,提出基于比例谐振的控制方法。通过构建相应频率的比例谐振控制器,实现对期望正弦转矩信号无静差跟踪及有效抑制干扰力矩;提出了单位比例谐振控制器的结构,结合根轨迹及频域设计方法实现了单频率和多频率谐振控制器稳定性参数设计;加入承载系统速度前馈控制,降低加载起始阶段干扰力矩对整个系统及转矩传感器的瞬时冲击。仿真及实验结果验证了所提方法能够在有扰加载条件下,实现对20 Hz单频率正弦力矩的无静差加载及周期负载力矩的高精度跟踪。     

一种新颖的比例积分谐振控制策略

PI控制器可实现直流系统的输出无静差,但不能实现交流系统的输出无静差,因此采用PI控制器的逆变器的外特性通常不够硬.为了克服此缺点,在此研究了一种谐振控制器,利用其在谐振点处增益无穷大来实现逆变器输出的无静差.此外将谐振控制器和PI控制器结合起来构成PI谐振控制器,该控制器不但具有PI控制器良好的稳定性能,而且具有谐振...     

基于重复控制的电动加载系统研究

电动加载系统的优点在于加载跟踪速度快,而消除多余力矩是加载系统保障加载精度的技术关键。常规PID控制难以满足系统准确性和快速性的需求,提出了一种基于重复控制的复合控制策略。建立了电动加载系统的数学模型,给出了电动加载系统的结构图,并采用重复控制器来提高系统的控制精度。仿真结果表明,该方法能够有效地抑制多余力矩,提高系统的跟踪性能。这种控制算法易于实现,具有较强的实用性。     

基于准比例谐振双闭环控制的电网模拟器逆变侧设计

针对电网模拟器逆变侧控制,传统的比例积分控制对给定电压的跟踪存在静差值、延时和振荡等问题,提出电网模拟器逆变侧电流内环、电压外环均采用准比例谐振(QPR)控制。选用了合适的电网模拟器结构,建立了单相逆变器的数学模型,采用LC滤波器,设计了QPR双闭环控制器。仿真对比传统比例积分控制,验证了准比例谐振控制器能有效的提高系统对指令电压的跟踪能力和输出电压的稳定性。基于控制器硬件在环测试(CHIL)技术搭建了电网模拟器实验平台并进行实验,验证了该控制策略的可行性。     

基于径向基函数神经网络的PI-准比例谐振控制策略

针对三相并网逆变器在电网电压波动时存在电流畸变等问题,提出了一种基于径向基函数神经网络的改进型PI-准比例谐振复合控制方法,在分析PI与准比例谐振控制原理的基础上,通过径向基函数神经网络的自适应控制能力,根据系统运行状态对改进型PI-准比例谐振控制器参数进行在线整定,解决了传统PI控制器存在稳态误差和准比例谐振控制器参数难整定的问题。采用Matlab/Simulink平台进行仿真研究,结果证明该方法实现了电流的无静差跟踪,降低了输出电流的总谐波畸变率,提高了系统的抗干扰能力,增强了系统的稳定性。     

惯量和刚度对电动负载模拟器频宽影响的分析

给出了一种电动负载模拟器的系统结构，分析了系统惯量和轴系刚度与系统加载频宽之间的关系并进行了仿真实验研究。结果表明，对于电动负载模拟系统，在选择负载惯量和轴系刚度时，既要考虑使转矩伺服系统有较高的频响，又要考虑系统的稳定性和多余力矩的抑制效果。     

基于重复控制与比例谐振的并网逆变器控制

针对常规重复控制并网逆变器动态响应差、抑制干扰能力不强的问题,本文提出了1种重复控制与比例谐振控制结合的控制策略。利用比例谐振控制来消除稳态误差、提高动态响应,利用重复控制来跟踪周期性参考值、补偿谐波造成的畸变现象,同时,为了减小入网电流的THD和系统受到扰动后进入稳定状态的过程,将前馈控制引入了控制器的设计中,根据波特图对所设计控制器稳定性进行了验证,搭建了3 kW并网逆变器的仿真模型和实验样机,验证了理论分析的正确性,并给出了实验波形。     

引入弹簧杆的电动负载模拟器实验研究

针对电动负载模拟器的设计和实验分析问题,在负载器结构上引入了弹簧杆的弹性环节,降低了整个加载系统的有害多余力矩并提高了力矩加载的性能.建立了引入弹簧杆后负载模拟器的数学模型,分析了系统不同刚度系数对加载稳定性和快速性的影响.结果表明,可以采用舵机角速度作为前馈补偿来抑制多余力矩,加载实验的数据分析表明了引入弹簧杆的电动负载模拟器的动态响应能力.加载实验中需要跟踪正弦力矩加载指令,实际加载力矩的幅差和相差均小于10％.