基于自抗扰控制器的无刷直流电动机速度控制

无刷直流电动机作为一个多变量强耦合非线性系统,采用经典PID控制难以得到满意的控制效果.采用自抗扰控制器来提高无刷直流电动机控制系统的动态性能和鲁棒性,自抗扰控制器设计过程中不需要对象模型结构和参数的精确信息.实验比较了PI控制器和自抗扰控制器的控制效果,结果表明自抗扰控制器(ADRC)对外部扰动和电动机参数的变化具有较强的鲁棒性.     

无刷直流电动机的自抗扰控制设计

针对无刷直流电动机控制系统存在速度和转矩脉动等因素的影响,提出利用自抗扰技术设计一阶自抗扰控制器,实现对无刷直流电动机的有效控制。通过采用扩张状态观测器、跟踪微分器和非线性状态误差反馈相结合而成的控制器,把系统自身模型的不确定性当作系统的内扰,自动检测并补偿控制对象的内外扰,因而适合于无刷直流电动机这类难以得到精确模型的控制。该控制系统能对转矩脉动进行抑制,同时改善速度的跟随性能和稳态性能。仿真结果显示该控制策略具有响应速度快、无超调和转矩脉动小等特点,对不确定性和外部扰动变化有较强的适应性和鲁棒性,证明了无刷直流电动机自抗扰控制的有效性。     

无刷直流电动机的参数选择

根据无刷直流电动机(BLDCM)具有矩形波反电动势的特点,对不同的极数与槽数配合(极槽配合)和极弧因数进行对比分析,总结出降低齿槽转矩的规律。利用Ansoft软件分析一台5.5kW的BLDCM样机,分析不同极槽配合、极弧因数对气隙磁场波形、反电动势波形和齿槽转矩的影响,给出了此台BLDCM的参数选择规律,为BLDCM的设计提供依据。     

基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统

自抗扰控制器(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型优点的基础上，通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器，性能优良并且算法简单。无刷直流电机作为一个非线性系统，采用经典PID控制难以得到满意的控制效果。为了提高控制系统的动态性能和鲁棒性，文中给出了无刷直流电机的自抗扰控制方案。该控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿，控制器的设计也不需要建立电机的精确数学模型。自抗扰控制器利用其内部的扩张状态观测器可以估计出系统的内外扰动，据此将电机等效为由两个非线性系统构成的串联对象，然后设计两个一阶自抗扰控制器实现对电机的内外环控制，内环控制电流，外环控制转速。实验结果表明，自抗扰控制器对电机模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的适应性和鲁棒性，控制系统具有优良的动态性能。     

自抗扰控制器在无刷直流电机控制系统中的应用

为提高控制系统的动态性能和鲁棒性,设计了无刷直流电机的自抗扰控制方案。利用其内部的扩张状态观测器可以估计系统的内外扰动,据此将电机等效为由两个非线性系统构成的串联对象,然后设计两个一阶自抗扰控制器实现对电机的内外环控制。实验结果表明,控制系统具有优良的动态性能。     

采用自抗扰控制器的永磁直线电动机速度控制

设计了一种基于自抗扰控制原理的永磁直线电动机调速系统。将系统内部模型的不确定性与系统的外部扰动统一视为系统的未知干扰，通过扩张状态观测器来估计，根据估计状态设计非线性反馈控制律进行直接反馈线性化补偿，使直线电动机速度调节转化为解耦的线性系统的控制。仿真结果验证了该控制策略对状态的正确估计，以及对摩擦力和纹波推力扰动对速度精度影响抑制的可行性和鲁棒性。     

基于PCC智能无刷直流电动机调速控制器的设计

介绍了一种以PCC控制器为主控的新型直流电动机调速控制器的设计方案,给出了直流电动机调速控制器的硬件构成和软件设计方法.实验证明:该系统性能可靠、成本较低,是一种实用较理想的无刷直流电动机调速器.     

电动自行车用无刷直流电动机优化设计

根据电动自行车用无刷直流电动机的结构形式，对其磁路进行了分析，得出电机的等值磁路图；并以１３５Ｗ、８极电动自行车用无刷直流电动机为例，选用稀土永磁材料ＮｄＦｅＢ，采用混合ＳＵＭＴ法结合ＨｏｏｋｅＪｅｅｖｅｓ法及约束条件转换法对该电机进行优化设计，在满足各项性能指标的前提下，取得良好的优化效果。     

基于扩张状态观测器的直流电动机转速自抗扰控制器设计

针对直流电动机速度控制系统负载的未知时变特性和被控对象参数的不确定性,首先建立直流电动机速度系统的模型,将不确定性负荷扰动和未建模动态视为一个综合扰动项,然后利用扩张状态观测器对综合扰动项进行观测和补偿,基于自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的直流电动机速度鲁棒控制器。仿真结果证明:该控制器不仅有效地抑制了不确定负荷扰动的影响,同时对系统内部参数如电动机转动惯量、电枢电阻、转矩常数等的摄动也具有较强的鲁棒性。     

无刷直流电动机结构参数优化设计综述

无刷直流电动机设计对电动机系统高性能运行、提升电动机效率、降低损耗具有重要的意义。本文着重从转子表面磁极结构、气隙长度、极弧系数选择等方面,对无刷直流电动机的齿槽转矩、效率及运行性能优化设计等进行综述,并对高效无刷直流电动机设计亟需解决的关键技术予以总结,以期为今后高效无刷直流电动机的优化设计提供参考。     

基于鲁棒调节器的无刷直流电机速度控制研究

本文提出了无刷直流电机的一种线性时变模型，分析了影响电机速度控制的负载扰动，在此基础上，设计了一种鲁棒速度控制器，对其设计方案进行了阐述，同时，针对速度不易检测的问题设计了全维转速观测器，最后，对速度控制系统进行了实验研究。     

基于模拟电路的无刷直流电动机神经元控制器研究

研究一种适用于无刷直流电动机控制的模拟电路神经元控制器。从神经元特性出发 ,获得连续的神经元控制器表达式和权值变化表达式 ,进行了电路原理图设计并给出了具体的权值学习电路。仿真实验表明 ,该控制器具有良好的控制品质 ,证明了该系统的有效性     

无刷直流电机调速系统间接模型参考自适应控制

对间接模型参考自适应控制在无刷直流电机调速系统中的应用做了深入研究，速度控制器采用间接模型参考自适应控制，控制参数采用基于递推最小二乘法的自适应控制算法，并将间接模型参考自适应控制与常规PI控制进行了比较。结果证明，间接模型参考自适应控制系统有很强的自适应能力和抗负载扰动能力，在系统性能上优于PI控制。     

基于克隆选择算法的IIR数字滤波器优化设计

鉴于IIR数字滤波器设计本质上是一个多参数非线性复杂函数优化问题,提出应用具有全局搜索能力强,收敛速度快特点的克隆选择算法优化IIR数字滤波器的相关参数,进而形成一种新的IIR数字滤波器优化设计方法。给出了IIR滤波器优化设计的数学模型,描述了应用克隆选择算法优化设计IIR数字滤波器的具体实现步骤,并通过低通和高通IIR数字滤波器设计的仿真结果表明该方法的有效性和高效性。     

基于重复控制的无刷直流电机控制

提出了一种利用插入式重复控制方法来抑制电机电磁波动力矩控制方案,通过对无刷直流电动机系统波动力矩数学模型的分析,得出波动力矩的产生机理及其特点;根据对波动力矩的分析设计了插入式重复控制器,并对控制器进行了仿真验证,仿真结果显示基于该控制器的无刷直流电机系统对波动力矩的抑制效果很好,直流电机调控性好、运行平稳。     

基于免疫原理的自适应模糊控制器优化设计

利用免疫系统的克隆选择原理设计了全局搜索优化算法和局部搜索优化算法，并提出了一种时变对象的模糊控制器参数自整定方案。该方案利用全局优化算法离线组合优化标称参数下的控制器，对象发生变化后，利用局部优化算法在线优化，可快速获得新的控制器参数，以实现自适应控制。仿真结果表明，该控制系统在被控对象参数变化的情况下，仍具有良好的控制性能，能够对一类时变对象实施高精度控制，具有较大的工程应用价值。     

基于DSP的无刷直流电动机控制系统

设计一种基于数字信号处理器DSP的无刷直流电动机控制系统。充分利用TMS320C240DSP外设接口丰富、运算速度快的特点 ,采用PWM方式 ,以霍尔传感器作为位置和速度传感器 ,实现对无刷直流电动机的位置与速度控制。     

基于DSP的无刷直流电机无传感器控制系统设计

针对以往无刷直流电动机反电势法无传感器控制系统存在的一些问题，设计了一种基于数字信号处理器（DSP）的无刷直流电动机无传感器控制系统，详细介绍了系统的控制方案。实验结果表明，系统和硬件和软件设计合理，具有良好的调速性能。     

磁阻型无刷双馈电机特殊转子优化设计

在介绍磁阻型转子无刷双馈电机的原理基础上,提出了一种新的具有隔磁桥的径向迭片磁阻转子,并提出了针对该转子进行优化设计的整套流程方法。首先应用改进绕组函数法对电机转子的外形进行设计,然后以电机的转矩最大以及脉动最小为优化目标,利用田口法分别对该磁阻型转子的5个形状参数的4组不同取值进行了分析,根据分析结果选取了最优的一组参数,从而实现了转子结构的优化设计。     

无刷直流电机模糊PI控制系统设计

无刷直流电机具有非线性、强耦合的特点,在电机控制领域被广泛研究。根据传统软件控制器运行速度慢、精度低、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的无刷直流电动机模糊自适应PI控制系统。该系统以FPGA为主控芯片,用Verilog HDL硬件描述语言对控制器内各个功能模块进行设计,实现整个系统的全硬件化,充分发挥了FPGA执行速度快、抗干扰能力强、灵活度高、拓展性强的特点。系统采用转速、电流双闭环控制。转速环采用模糊自适应PI控制算法,改善了传统PID响应速度慢、超调大等缺陷。通过仿真与实验对比分析,该系统响应速度快、超调小、稳态精度高、运行稳定。