无刷直流电机的变论域模糊PID控制策略研究

针对无刷直流电机(BLDCM)调速系统存在的问题,将变论域和自适应模糊PID控制器相结合并应用于无刷直流电机控制系统中。分析无刷直流电机的数学模型,构建双闭环调速系统的无刷直流电机控制系统模型,并对无刷直流电机的调速系统进行模糊PID控制。结合均匀量化和非均匀量化变论域两种方法的优点,设计了一种基于模式识别的变论域模糊PID控制器,并在Matlab/Simulink实现系统的设计和仿真。仿真结果证明,与常规PID控制和模糊PID控制相比较,这种新控制器可以有效改善电机的超调性能和控制精度。     

无刷直流电机非奇异终端滑模控制

针对存在系统扰动因素影响下的无刷直流电机转子角速度控制问题,设计一种基于非奇异终端滑模的无刷直流电机控制器。首先,依据无刷直流电机的电压平衡方程、电磁转矩方程和反电动势方程得到系统数学模型,并将其表示成状态空间方程形式;然后,为了提高系统转子角速度的控制精度,采用非奇异终端滑模控制方法设计系统控制器,并对闭环系统的稳定性进行了证明;最后,仿真结果表明所设计控制方法的有效性。     

基于互联网无刷直流电机传动系统的控制策略

为了方便处理网络控制系统中的时变延时问题,运用时间戳BP神经网络对每一采样周期的延时数据进行在线、实时预测,建立无刷直流电机网络控制系统的数学模型,导出系统离散状态方程,并基于时间乘误差绝对值积分最小(ITAE)优化控制策略提出初次优化设计方法;为了对无刷直流电机传动系统的量测噪声、突加负载扰动及模型随机干扰进行有效补偿和抑制,采用卡尔曼滤波进行状态估计,同时引入李雅普诺夫稳定性理论求取该系统最优状态反馈矩阵,实现网络控制系统的再次优化.仿真结果表明,该方法能够有效提高传动系统的静动态性能和抗干扰水平．     

基于SIMULINK的无刷直流电机模糊PID控制策略研究

在分析方波型永磁无刷直流电动机(BLDCM)数学模型的基础上,针对典型的两相导通星型三相六状态工作方式的无刷直流电动机,提出了一种模糊PID控制方法,在Matlab/Simulink平台上建立了无刷直流电机模糊PID控制策略的仿真模型,改变参数后,对其也进行了仿真,并且将模糊PID控制和传统PID控制的控制效果进行了比较。仿真结果表明:建立的该系统具有鲁棒性强、响应速度快、无超调,且稳态精度高等优点。     

转速转矩双闭环无刷直流电机滑模调速系统

针对传统无刷直流电机调速系统抗负载扰动能力不强,本文采用反电势观测器和滑模控制,对无刷直流电机的转速转矩双闭环系统进行了研究。转速环采用比例积分(PI)控制器,转矩环采用滑模变结构控制器和反电势观测器相结合的控制方法,通过对反电势的观测来计算系统的电磁转矩,并利用Lyapunov稳定判据分析了系统稳定性,同时为验证该方法对BLDCM调速系统的控制性能,在Matlab/Simulink环境下对BLDCM调速系统进行了仿真实验。仿真结果表明,转速转矩双闭环调速系统比传统的PI调速系统的控制效果更好,而且在系统存在负载时,转速转矩双闭环系统比传统的PI调速系统具有更好的抗干扰性,在负载撤销之后能更快达到稳态。该研究为无刷直流电机调速系统提供了新的控制方案。     

无刷直流电机系统工作效率研究

为研究提高无刷直流电机系统工作效率的方法,以无刷直流电机及其控制器作为驱动组件,采用电磁制动器作为可调负载构建一个电机效率测试实验平台,并在此基础上研究无刷直流电机系统的转速、负载大小对其工作效率的影响.结果表明：转速不变时,随着负载的增加,系统效率表现为增加的趋势.负载转矩不变时,随着转速的提高,效率也会随之升高.低负载低速时,效率较低.因此,研究低速轻载条件下提高无刷直流电机系统工作效率的控制方法对节能是很有必要的.     

一种双余度无刷直流电机转矩脉动抑制控制策略研究

针对两套并联绕组互差30°电角度的双余度无刷直流电机换相转矩脉动问题展开研究.提出一种基于变结构电流前馈的转矩控制方法.该方法结合对应相绕组轴线互差30°的特点,在均流控制的前提下,使用变结构控制策略独立控制两套绕组的电流以保证电机在换相时刻输出稳定的转矩.为了增加电流的响应速度,采用电流前馈控制方法提高电流的变化率.在MATLAB/Simulink环境下搭建模型进行仿真.结果表明,与传统的双余度电机均流控制策略相比,基于变结构电流前馈的转矩控制策略能够有效地降低电机的换相转矩脉动.     

无传感器无刷直流电机变负载运行的控制方法

为了使无位置传感器无刷直流电机能够在变负载情况下正常起动,提出一种新的控制方法.该方法利用电机在定电流情况下起动时,每个换相间隔内开关占空比逐渐减小的特性来判断电机转子是否旋转到位,从而实现电机闭环起动.为了减小电机在自然换相过程中产生的转矩脉动,在PWM_ON调制模式和反电势法控制的基础上,通过抑制换相时电机中点电压波动来抑制电机转矩脉动.实验结果表明,使用该控制方法后,电机能够在负载变化的情况下正常起动,转矩脉动也得到有效地抑制.     

无刷直流电机PID控制器

基于FPGA无刷电机PID控制器,以QuartusⅡ为开发平台,采用Verilog HDL语言进行编程,设计了无刷直流电机PID控制器。在ModelSim中进行仿真验证。     

无刷直流电机控制系统的研究

为了提高无刷直流电机的控制效果，运用TMS320LF2407A芯片，建立了无刷直流电机全数字双闭环控制系统，给出了硬件电路设计和部分软件编制方法。并运用Matlab对系统所采用的控制方法进行仿真。     

无刷直流电机参考模型自适应控制系统研究

通过对参考模型自适应控制的研究,采用popov理论设计参数辨识自适应律,最后设定辨识转动惯量自适应PI调节器,实现给定速度的自适应跟踪。通过与模糊自适应PI控制控制器相比较,通过实验仿真表明模型参考自适应控制系统对外界负载变化具有较强的适应性和抗干扰能力。     

无刷直流电机PWM调制方式研究

介绍了永磁无刷直流电机(BLDCM)常用的PWM调制方式,分析了调制方式对电枢电流的影响,总结了关于无刷直流电机PWM调制方式目前的研究成果,对各种调制方式的优缺点进行了讨论,并通过仿真实验进行了验证.     

无位置传感器无刷直流电机启动方法研究

针对无位置传感器无刷直流电机存在的启动问题,在分析了几种常用启动方法不足的基础上,提出一种采用短脉冲启动的方法,提高启动的可靠性。介绍其原理及实现方法;在构建的基于C8051F310为控制器的无刷直流电机的控制平台上进行了实验研究。结果表明,系统启动平滑,具备较好的动态与静态性能。     

无磁链反馈无刷直流电机控制研究

基于直接转矩控制的无磁链反馈,提出一种无刷直流电机控制方法,该方法运用转速和转矩滞环的逻辑信号来驱动空间电压矢量,既起到直接控制电机转矩作用,又削弱了转矩脉动;这种方法消除了复杂的磁链环节,SIMULINK和实验结果表明,该系统实现了设计要求.     

无刷直流电机启动特性分析

针对无刷直流电机采用PWM调制、全桥式控制时的启动特性进行分析,研究了PWM占空比与启动电流之间的关系,并给出了实验结果。对于电动车、家用电器等领域中电机频繁停、启时的效能问题,具有较重要的理论意义和实用价值。     

永磁无刷直流电机及其控制

为提高电机系统测试效率及降低测试成本和风险,提出了回馈制动运行状态无刷直流电机（brushless DC motor,BLDCM）功率级实时仿真方法.该方法以功率级电流源模拟真实BLDCM绕组,可与电机驱动器交互电功率.采用双线性变换和逆Z变换方法推导了基于线电压的虚拟BLDCM数值模型,分析了功率级虚拟BLDCM回馈制动过程的电流路径以及电压和电流关系,给出了回馈制动运行时数值模型所需虚拟绕组线电压的获取方法.构建了功率级虚拟BLDCM实验平台,并进行了回馈制动实时仿真.应用MATLAB软件进行了BLDCM回馈制动的离线仿真以验证实验结果的准确性.结果表明,该方法无须改变驱动器硬件结构,可准确模拟BLDCM的稳态和瞬态过程,有效实现BLDCM回馈制动功率级实时仿真.

     

无刷直流电机直接转矩神经模糊控制研究

为简化无刷直流电机控制系统结构的同时又能使其具有较快的转矩响应速度,提出一种适用于无刷直流电机直接转矩控制的神经网络模糊推理控制方案,用神经网络定子磁链观测器取代传统的定子磁链观测器．采用模糊控制算法设计逆变器开关状态选择器。利用MATLAB对系统两种不同控制方法的仿真实验结果进行比较,通过比较得出,本文的控制方法转矩、转速、磁链响应快、脉动小,具有优良的稳定跟踪性能和较快的动态响应,具有一定的工程研究价值。     

无刷直流电机电流滞环控制策略研究

介绍无刷直流电机的数学模型,分析无刷直流电机电流滞环控制系统策略,基于MatlabSimulink构建无刷直流电机电流滞环控制系统的仿真模块。通过实验及波形分析验证系统的控制性能,结果显示系统性能良好,运行稳定,可以满足中小型运动控制系统的需求。     

基于遗传算法的水下机器人滑模变结构控制策略

针对水下机器人需快速、准确跟踪目标的要求,在分析其非线性四自由度动力学模型的基础上,运用李雅普诺夫稳定性分析法,提出一种基于遗传算法的水下机器人滑模变结构控制方法。设计遗传-滑模控制器,利用遗传算法对控制器参数进行优化以消减抖振,并通过动态选优,选取全局最优解,进而提高收敛速度,实现运动状态的实时调整。仿真结果表明,该控制方法能够高效地获取全局最优解,并具有较强的自适应能力,能够有效地实现水下机器人的轨迹跟踪。     

无刷直流电机直接转矩控制系统分析

研究了无刷直流电机(BLDCM)直接转矩控制(DTC)策略。文章分析了无刷直流电机转矩特性,可以知道无刷直流电机的转矩可以通过转子磁链与定子电流之间的关系式估计得到,这不同于传统的永磁同步电机直接转矩控制的转矩估计方法。通过对二相导通方式下的无刷直流电机逆变器工作原理进行分析,得到了含有零矢量和不含零矢量的2个逆变器开关表以实现对转矩和磁链的控制。最后,在以上分析的基础上提出了2种新的无刷直流电机直接转矩控制数字实现方案,其中给出了2套不同的转矩和磁链估计方法。新策略能有效控制无刷直流电机稳定运行,相对于传统的脉宽调制策略,它具有更快速的转矩动态响应性能。仿真结果进一步验证了所提策略的正确性和有效性。