含不确定参数的永磁同步电机位置自适应控制

针对永磁同步电机（PMSM）数学模型结构复杂以及含有不确定参数的问题,通过引入一个合适的状态变换,把原系统转换为工类比较规范的、易于处理的非线性系统的简单形式,再依据反步法的设计原理,给出了PMSM位置自适应控制器的设计方案。理论分析表明,该方案能够克服系统中不确定参数的影响,保证了系统全局稳定和所有信号全局有界,并且位置输出渐近跟踪参考信号;仿真结果也证实该控制器具有快速、稳定、无超调等优点,而且能够保证位置跟踪误差很快趋近于零,实现了控制精确度的要求。     

基于分岔理论的永磁同步电机非确定参数混沌控制

主要研究永磁同步电机运行系统的分岔及混沌特性,将其数学模型进行无量纲化,得到简化后的混沌模型.经研究发现,系统在特定情况下存在着不稳定的分岔行为,确定外部输入,随着分岔参数的改变,系统平衡点的数目会发生变化.当分岔参数达到静态分岔点时,平衡点由一个变成两个;当分岔参数达到临界分岔点时,系统会产生连续的Hopf分岔现象,...     

嵌入式永磁同步电机自适应在线参数辨识

针对嵌入式永磁同步电机参数辨识问题,提出一种自适应在线参数辨识方法,可在同一模型中对定子电阻、d轴电感、q轴电感和永磁体磁链进行辨识.该方法基于模型参考自适应系统,在同步旋转d-q坐标系下,构造出q轴电流自适应观测器,利用q轴电流观测误差,借助Lyapunov超稳定理论建立参数的辨识模型并推导出待辨识参数的自适应律,保证了特定条件下系统的稳定性和辨识参数的收敛性,解决了参数在线辨识算法的鲁棒性差、算法复杂等问题.仿真和实验结果表明,辨识参数能够在较短的时间内收敛到真实值附近,并且具有较小的误差.     

考虑参数不确定的永磁同步电机MTPA控制综述

内嵌式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制方法充分利用磁阻转矩,降低电枢电流,提升系统效率,成为现代电机驱动控制的重要发展方向。在实际运行过程中,电机参数不确定导致MTPA控制偏离最优解,因此提高MTPA控制的鲁棒性和实用性具有重要意义。该文着重介绍了考虑参数不确定的多种MTPA控制方法,归纳和总结了相关方法的关键技术和研究成果。重点阐述了高频信号注入法的理论核心,探讨了由信号注入法演化而来的其他方法的性能优势和应用局限,并提出一种改进的MTPA控制方案。最后,针对考虑参数不确定的内嵌式永磁同步电机MTPA控制方法目前亟需解决的问题和发展趋势进行分析和展望。     

永磁同步电机参数自适应调速控制

电机参数的变化及负载扰动的存在,使系统的速度存在一定的波动,尤其是在低速运行时,可能会导致系统的性能下降。针对此问题,提出了自适应反推控制应用于具有不确定参数的永磁同步电机速度跟踪控制中,该方法实现了定子电阻和负载的实时估计,能够在系统参数发生变化时保证控制系统的快速跟踪性。仿真与实验结果表明,此控制可以明显提高永磁同步电机系统的静态和动态性能,保证系统的全局渐近稳定,速度跟踪具有良好的效果,整个系统具有很强的抗干扰能力和良好的伺服性能。     

永磁同步电机位置伺服系统的有限时间控制

针对永磁同步电机位置伺服系统控制问题,对有限时间控制技术的应用进行了研究.依据有限时间控制理论,利用反步构造法,对系统的位置环提出了一种基于反馈线性化和有限时间控制技术的策略.对干扰情况下闭环系统的性能进行了严格的数学分析.仿真结果表明:与传统的基于PD和反馈线性化的控制方案相比,基于有限时间控制技术的控制方案不仅使得闭环系统的位置跟踪误差具有更快的收敛速度,而且通过调节控制器参数可以使稳态误差的边界更小,系统具有更强的抗干扰能力.仿真结果验证了该方法的有效性.     

永磁同步电机单神经元自适应PID控制

通过对永磁同步电机数学模型的分析及常规控制方式的研究，利用单神经元自适应PID(Proportional Integral Differential)控制器对永磁同步电动机的转速及转矩进行调节，并进行了大量的仿真分析。研究结果表明，该控制方式具有更好的动态调节特性和自适应能力，而且控制器设计更简单，参数调整方便，易于工程应用。     

基于模型参考自适应参数辨识的永磁同步电机电流预测控制

在永磁同步电机运行过程中,电机参数时变使得电流预测控制器的模型参数和实际电机参数不匹配,导致其控制性能下降。提出了基于模型参考自适应系统(MRAS)的改进电流预测控制方法,利用旋转坐标系下d、q轴电流方程作为参考模型,基于Popov超稳定理论构建永磁同步电机的电感和磁链在线辨识系统,将得到的辨识参数应用于电流预测控制模型中,实现控制模型参数的在线更新。分析与仿真结果表明该方法能够有效地提升在电机参数变化下的电流预测控制性能。     

存在扰动的永磁同步电机混沌运动模糊自适应同步

电机的混沌运动并不总是有害的,在某种特殊应用场合中永磁同步电机的混沌运动是有益的,因此需要对永磁同步电机的混沌运动进行反控制.提出了一种存在扰动的永磁同步电机(PMSM)混沌运动的模糊自适应同步控制方法.分析了PMSM混沌运动的吸引子和lyapunov指数谱,使模糊控制规则满足系统的lyapunov稳定条件,设计模糊自适应控制器对存在扰动的PMSM混沌系统进行同步控制,仿真结果表明该方法可实现PMSM混沌运动的同步控制,具有较好的控制效果.     

永磁同步电机的自适应逆控制

设计了自适应逆控制的永磁同步电机(PMSM)控制系统,控制系统采用双闭环结构的矢量控制,将自适应逆控制方法引入速度控制。运用非线性自适应滤波器,实现系统的建模与逆建模,并引入滤波器构成了速度控制器,采用最小均方差(Least Mean Square,LMS)自适应滤波算法在线调整其权函数,实现速度的精确控制。在基于DSP的永磁同步电机速度控制系统平台上的实验结果表明,非线性滤波器能够建立电流环模型,提出的非线性自适应逆控制方法能够实现精确的速度控制。与PID控制方法相比,具有更精确的速度跟踪性及更快的响应速度。     

Adaptive Fuzzy Speed Control for Permanent Magnet Synchronous Motor Servo Systems

In this article, an adaptive fuzzy speed controller based on the back-stepping method is designed by considering the existence of parameter variations and load disturbances in the permanent magnet synchronous motor servo system. The adaptive fuzzy logic system is used to approximate the non-linear parts of the servo system on-line. An obvious advantage of this method is that servo system parameters, such as stator resistance, stator inductance, flux, inertia, and load torque, are not necessarily known during controller design. Moreover, the influence of parameter variations and load disturbances is effectively inhibited, and the speed tracking performance is improved. By adopting the Lyapunov method, it is proved that both the speed error and the current error converge exponentially. Simulations and experiments indicate that the designed controller performs with better adaptivity and robustness compared with the proportion integration (PI) controller, thus showing its advantages in practical applications.     

基于永磁磁链在线辨识的永磁同步电机无速度传感器控制

在无速度传感器控制条件下,研究了基于MRAS的永磁同步电机永磁磁链在线辨识系统。仅辨识速度和永磁磁链两个参数,使得辨识模型满秩,避免了出现设置不同初值获得不同永磁磁链辨识值的问题,确保了参数估计的收敛性和唯一性。分析了欠秩问题的本质,分别推导了速度和永磁磁链的辨识自适应律。仿真结果表明:该控制系统在转速和负载突变下均能准确跟踪转子的速度,具有良好的鲁棒性和动态性能,同时降低了系统参数敏感性。     

电梯驱动用永磁同步电机控制系统

文章介绍了永磁同步电机在电梯驱动系统中的应用。首先给出数学模型,在此基础上分析了控制策略。在实际应用中,采用id=0与弱磁结合的控制方式进行控制。这种控制方式具有良好的动静态特性,满足了系统的要求,在实践中取得良好的效果。     

永磁直线同步电机的鲁棒自适应神经网络控制

针对永磁直线同步电动机的端部效应和非线性摩擦问题,采用一种鲁棒自适应神经网络控制方法,实现了永磁直线电机的跟踪控制.所设计的控制器包含两个部分:一部分是自适应神经网络控制器,用来逼近理想控制器,该神经网络的输入为滑模切换函数;另一部分是鲁棒控制器,用来消除逼近误差.通过李亚普诺夫稳定性定理验证了所设计的控制器能够保证控...     

考虑磁钢B-H特性的车用永磁同步电机MTPA控制

最大转矩电流比(MTPA)控制是广泛应用于车用永磁同步电机(PMSM)的一种效率优化控制策略。传统MTPA控制基于静态电机参数,在精度上存在不足。在此提出一种基于动态电机参数的MTPA改进控制方法。考虑磁钢的B-H特性后,控制中用到的电机参数如交直轴电感,会随定子电流和磁钢温度动态变化。提取动态电机参数并代入到MTPA控制算法中即可得到精确的MTPA控制轨迹。最后在一套20 kW的电机及其驱动系统平台中进行实验研究,理论和实测结果误差均不超过3.3%。实验结果验证了所提方法的准确性。     

永磁同步直线电动机的自适应模糊滑模控制

将永磁同步直线电动机应用于驱动精密定位平台时,由于直线电动机存在端部效应引起的推力波动、动子磁链非正弦性、摩擦非线性等都将使精密定位平台伺服系统性能变坏。因此,必须采用鲁棒性强的控制策略来抑制这些扰动。提出了一种针对永磁同步直线电动机的自适应模糊滑模控制算法,具有快速性和稳定性,对参数不确定、参数变化和外部扰动具有不变性。该算法由位移、速度、位移误差和速度误差的积分建立了滑模面,建立特定的自适应律,应用模糊系统逼近滑模控制器的输出,最后应用一个切换控制函数来补偿滑模控制器的输出误差。经仿真结果验证,该控制算法能明显地改善永磁同步直线电动机的位移输出精度和速度跟踪性能,具有较好的快速响应性和鲁棒性。     

基于干扰观测器的永磁同步直线电机自适应PID控制

针对永磁同步直线电机精确速度跟踪的问题,提出一种基于干扰观测器的自适应PID控制器。针对基于矢量控制的直线电机模型设计非线性干扰观测器进行干扰观测。同时,基于李雅普诺夫稳定性设计超限补偿控制器以及在线更新的投影自适应律使PID控制律始终跟随反馈控制律。最后通过试验分析结果,证明了该控制策略有更好的动态性能及鲁棒性。     

带有扰动补偿的永磁同步电机自适应预测控制

为保证永磁同步电机(PMSM)控制系统的稳定性和鲁棒性,提出一种基于小波神经网络的自适应Smith预测控制器(WNNSPC),通过对模型误差的补偿,消除模型不确定性的影响,保证了预测输出的准确性,同时针对电机运行中突加负载等的扰动,采用小波神经网络进行前馈补偿,有效抑制了各类扰动对系统的影响,而且具有良好的动、静态品质。仿真结果证明了提出方法的有效性。     

超低速PMSM系统的Modelica建及控制参数整定

超低速永磁同步电机系统是一个涉及机、电、磁、控的多个领域耦合系统,针对其多领域耦合特性,基于Modelica建模语言,研究了超低速永磁同步电机系统的陈述式多领域统一建模方法,在MWorks平台上建立了完整的多领域系统模型.基于该模型能仿真分析系统精度、稳定性等多方面的性能.还提出了采用蒙特卡洛随机试验方式整定控制系统参数的方法,可快速实现控制系统参数整定.该方法实用有效,对工程中控制系统参数的整定具有借鉴与参考价值.