基于滑模观测器的交流异步电机预设性能位置跟踪控制

针对存在匹配/非匹配扰动的交流异步电机位置跟踪控制问题,提出一种基于滑模观测器(sliding mode observer,SMO)的预设性能控制方法。首先,设计一种基于改进指数趋近律的SMO,削弱了常规滑模观测器存在的抖振现象,实现了对电机转子磁链准确的观测估计;其次,将模糊自适应方法与约束处理策略相结合,分别完成交流异步电机位置和磁链预设性能控制器的设计,保证了系统预先设定的瞬态和稳态性能,实现了对系统给定值有效的跟踪控制;再次,采用改进的粒子群优化(improved particle swarm optimization,IPSO)算法对控制器参数进行优化设计,有效地提高了系统的收敛速度和稳态精度。理论分析表明,系统的位置跟踪误差和磁链跟踪误差不会超过预定的边界,且闭环系统的所有状态都是有界的。最后,通过仿真和模拟实验对比研究,验证了该文所提方法的有效性和可行性。     

基于磁链与负载观测器的异步电机反步滑模控制

针对参数摄动及负载转矩未知且变化会影响异步电机速度控制的问题,设计了一种改进型指数趋近律的滑模转子磁链观测器,用于估算电机转子磁通值,同时将磁通观测值用于负载转矩的估计。引入磁链误差、转速误差,通过反步滑模控制算法,将转子磁通与负载转矩的观测值用于异步电机控制。在转子电阻摄动与负载转矩未知且变化的情况下,将该控制策略与自适应反步控制方法进行实验结果对比。实验结果表明,该控制策略的响应速度快且跟踪精度高,提高了异步电机速度控制系统的抗干扰性能。最后,提出一种转速软给定方法,实验表明该方法能有效抑制转速变化时刻定子电流与电磁转矩的急剧增加,进一步改善了电机系统的性能。     

基于模糊观测器的异步电机DTC系统研究

异步电机直接转矩控制是一种高性能的交流传动控制方式,其特点是应用空间矢量的分析方法.采用定子磁场定向.直接对电机的电磁转矩和定子磁链进行控制.缺点是低速时电机的定子电阻变化对直接转矩控制系统的性能影响大.介绍了一种基于模糊控制理论的定子电阻模糊在线观测器直接转矩控制系统,它有效提高了系统性能并且结构简单,磁链观测准确.以TMS320LF2407作为主控芯片搭建了实验系统并进行了验证.结果表明控制效果好.     

基于浸入与不变理论的交流异步电机自适应位置跟踪控制

为了提高交流异步电机在参数摄动和负载扰动下的位置跟踪控制性能,该文提出一种基于浸入与不变(I&I)理论的自适应控制方法.首先,通过构造非线性扩张状态观测器(NLESO)对系统的负载扰动进行动态观测,提高系统的跟踪控制精度;其次,基于I&I理论对系统的摄动参数设计自适应估计器,实现参数估计值渐近收敛到真实值;再次,基于I...     

永磁同步电动机随机系统有限时间模糊自适应反步控制

针对永磁同步电动机随机系统的位置跟踪控制问题,本文提出了有限时间模糊自适应反步控制方法。首先,本文考虑了永磁同步电动机在运行中产生的随机扰动问题,运用了模糊逻辑控制方法很好地处理了电机模型中随机非线性函数。其次,将有限时间控制运用到了永磁同步电动机随机非线性系统中,提高了系统的收敛速度、控制精度和抗干扰能力。最后,仿真结果验证了本文提出的控制方法的有效性。     

新型自适应速度观测器在矢量控制中的应用

实现高性能矢量控制系统的重要环节是准确地观测异步电机的转子磁链。将一种新型的速度自适应磁链闭环观测器应用于矢量控制系统中，取代了传统的积分器。理论证明，该系统是超稳定系统。仿真表明，该方案电机磁链观测精度高，电机参数鲁棒性好，同时基于磁链观测器所设计的速度自适应辨识方案准确性好，收敛速度快，使系统在较低转速下仍能保持优良的性能。本系统以1．1kW异步电机为控制对象，并采用MATLAB／Simulink软件对系统进行了仿真。     

基于自适应观测器的异步电机无速度传感器模糊矢量控制

提出了一种新型的转速自适应磁链观测器,深入研究了观测器的增益矩阵选择,并提出了一种简化的增益矩阵选择方法,同时使观测器的稳定性得到改善。在观测器中进一步引入转矩观测器,提高了速度估计的动态性能。转速和磁链外环采用模糊控制,与传统PI控制器相比,系统的动静态性能得到提高。在实际三电平逆变器平台上的实验结果表明,采用模糊控制和自适应观测器的无速度传感器矢量控制系统在较宽的速度范围内具有良好的性能。     

一种用于无速度传感器异步电机控制的自适应滑模观测器

研究了一种用于异步电机控制的白适应滑模观测器。该观测器由两个滑模电流观测器、转子磁链观测器和速度估计部分组成。转子磁链观测器以两个电流观测器和速度观测器的输出作为输入,估计转速反馈到第二个电流观测器和转子磁链观测器。采用Lyapunov理论和Popov超稳定性理论对该方法的稳定性进行验证。该观测器具有设计新颖、对参数变化具有很强的鲁棒性等特点。通过Simulink仿真验证了该观测器的有效性。     

基于状态观测器的电力系统阻尼控制

研究了基于状态观测器的电力系统阻尼控制器设计方法.建立了包含4阶发电机模型和3阶励磁系统模型的多机电力系统线性化状态方程,并计算出其矩阵A的特征值和系统阻尼比.通过观察系统的阻尼强弱,根据所要求配置的极点,采用全维和降维状态观测器方法,求出观测器增益和系统反馈增益进行反馈控制.该方法的优点在于不需要测量系统的所有状态变量.在4机2区算例中,求出2种观测器的综合闭环系统的零输入响应,通过比较估测值与实际值的变化情况,验证了该方法改善电力系统阻尼特性的有效性.     

基于终端滑模负载观测器的永磁同步电机位置系统反步控制

针对永磁同步电机位置控制系统存在负载扰动情况下的控制精度低,响应速度慢的问题,提出了一种基于终端滑模负载观测器的反步控制方法.设计了基于非奇异终端滑模的负载观测器,使观测误差在有限时间内收敛,并将观测值动态补偿到控制器中,提高了系统的控制精度;基于非奇异终端滑模和反步法设计位置控制器,提高了系统状态的收敛速度,增强了系统的鲁棒性,通过Lyapunov稳定性判定法证明了系统的稳定性.仿真结果表明,设计的终端滑模负载观测器能够快速、准确地估计出负载转矩,位置控制器能有效实现系统位置的渐近跟踪.     

异步电动机转子电阻在线辨识和反步速度控制

针对异步电动机转子电阻变化会对矢量控制产生影响的问题,采用极点配置的方法设计异步电动机状态全阶观测器,以实时估计转子磁链。以异步电动机自身作为参考模型,设计的全阶观测器为可调模型,构建模型参考自适应系统,采用波波夫超稳定性理论来设计转子电阻在线辨识算法,避免转子电阻变化对矢量控制系统的影响。设计反步控制器,以获得更快的动态响应速度和更好的稳态性能。仿真实验证明,该算法可以快速地估计转子电阻,提高控制系统的控制精度。     

矩阵变换器驱动异步电机模糊自适应PI控制

在间接空间矢量调制的矩阵变换器和矢量控制原理的基础上,搭建了异步电机调速系统.为了进一步提高该系统的动态性能和抗干扰能力,在调速系统的矢量控制部分引入模糊自适应PI控制器,代替传统的PI控制器,对控制器参数进行实时校正.仿真结果表明,采用模糊PI控制器的矩阵变换器驱动的调速系统能够使能量回馈到电网,达到了节能目的,同时...     

异步电机调速系统的新型模糊控制方法

电气传动系统的智能控制是目前一个研究热点.本文分析了异步电机调速系统中采用PI控制方法的不足,提出了一种新型的模糊PI复合控制方法.在异步电机双闭环调速系统中,电流控制采用滞环电流调节器,转速控制采用模糊PI复合控制,仿真结果表明:这种新型的模糊PI复合控制方法响应快、无超调、鲁棒性强,较传统PI控制具有更好的动、静态特性.     

转矩模糊自适应控制的异步电机软起动的研究

针对异步电机直接起动过程中存在的问题,研究了一种基于模糊自适应控制的异步电机转矩斜坡起动方式.通过分析异步电机恒转矩负载机械特性,推导出转矩斜坡起动方式的数学模型.利用Matlab中电气系统模块库和模糊逻辑工具箱,建立了基于模糊自适应控制的异步电机软起动系统仿真模型,并进行仿真.仿真结果表明,恒转矩负载下模糊自适应控制...     

基于神经网络的异步电动机带限幅器自适应速度控制系统

介绍了带限幅器的自适应速度控制系统,该系统由神经网络系统辨识器(NNPI)和模型参考自适应神经网络控制器(NNPIC)两部分组成。NNPI自适应地在线辨识出系统的集中不确定量,NNPIC带有限幅器,能使系统输出稳定地跟踪参考模型的输出。仿真试验表明,与常规的控制器相比,该速度控制系统具有优良的控制性能。     

基于AC-DC-AC的异步电机系统积分反步和滑模控制

为了实现基于AC-DC-AC的异步电机系统四象限运行、能量双向流动、网侧单位功率因数、直流母线电压可控,采用了积分反步与滑模控制。当负载转矩较大范围变化时,直流母线电压发生较大的波动,网侧子系统电流内环采用电容电流控制,直流母线电压快速恢复恒定。针对起动时电压超调问题,提出电压软给定的方法,抑制了较大超调。针对负载转矩未知,采用滑模观测器。仿真结果表明,该方案下的系统性能较好。     

采用模糊自适应速度估计的异步电动机调速系统

为提高无速度传感器异步电动机速度的实时估计与磁链的准确定向，在按定子磁链定向的矢量控制系统中，提出了模糊自适应速度估计的方法。并与传统的PI自适应速度估计进行了比较。仿真与实验结果表明，该系统具有较好的动态辨识特性和鲁棒性。     

异步电动机的模糊软起动仿真

针对交流异步电动机直接起动电流过大的问题,设计了带电流闭环的电子控制模糊软启动器,该软起动器可以限制起动电流,减少起动过程中电流过大对电网和设备的损坏.根据电机起动过程中反馈电流与晶闸管触发角之间没有精确的数学模型,且存在非线性时变的特性,本文采用模糊控制方法,建立模糊控制器,从而减少起动电流,改善电机的起动性能.仿真...     

具软起动、软停止功能的异步电动机的模糊节能控制器

基于低成本的交流调压系统,设计了适用于交流异步电动机的模糊节能控制器。该系统在正常运行时,实时跟踪负载情况,基于模糊控制规则,调整电动机的输入电压,以降低轻载时电动机的铜损和铁损,提高了工作效率,改善了功率因数;除此以外,更增加了软起动、软停止和综合保护功能。整个控制系统由微型计算机实现,具有很好的应用价值。     

基于预测模糊PI的异步电机控制

采用矢量控制的交流变频调速系统可获得与直流调速系统相媲美的静动态性能.就传统的交流调速PI控制的不足,将预测模糊控制引入到交流调速系统中,并就灰色预测方法提出了一种计算简便的预测控制方法.通过仿真结果表明,此方法较传统的PI控制有更好的动、静态性能和鲁棒性,具有一定的应用前景.