无刷直流电机抗饱和变结构PI控制研究

无刷直流电机(BLDCM)电流滞环控制系统中转速调节器因存在电流限幅环节会产生积分饱和现象,从而导致了控制系统的超调量增大,动、稳态性能变差等一系列问题。为此,对BLDCM电流滞环控制系统的积分windup现象进行了分析,并将抗饱和变结构PI控制算法应用到BLDCM电流滞环控制系统的转速调节器中。为验证采用控制方法的有效性,在MATLAB/Simulink仿真平台下搭建了控制系统仿真模型,仿真结果表明:相对于传统的PI控制算法,抗饱和变结构PI控制算法能够使系统的积分饱和现象得到抑制,速度响应的超调量更少,到达稳态时间更短,同时还提高了系统对负载扰动的鲁棒性。     

基于鲁棒非线性控制的无刷直流电机调速系统

设计了一种基于鲁棒非线性控制的无刷直流电机速度伺服系统。控制律中包含线性反馈、非线性反馈和扰动补偿三部分,分别实现快速响应、抑制超调和消除稳态误差的功能,采用一个降阶观测器对系统的不可量测状态和未知常值扰动进行估计。通过Matlab/Simulink进行仿真研究,结果表明所设计的控制系统可以对目标转速进行快速平稳和准确的跟踪,且对负载扰动和系统参数差异具有较好的性能鲁棒性。     

无刷直流电机调速系统神经网络逆控制

无刷直流电机运行中参数摄动和换相过程的非线性,在一定程度上限制了其调速性能。针对这些特点,在分析无刷直流电机换相区和传导区数学模型的基础上,提出了一种基于神经网络逆的控制策略,采用静态神经网络加积分器来构造电机的逆系统,并将该逆系统与原电机系统串联复合构成伪线性系统,实现整体的近似线性化,从而简化了外环控制器的设计难度。仿真与实验结果均表明神经网络逆控制方法对负载扰动与电机参数摄动有较强的鲁棒性,且能在减小转速超调的同时保证了响应速度及跟踪精度,使整个系统具有优良的动静态性能。     

永磁无刷直流电机无位置传感器控制综述

论述了国内外永磁无刷直流电机无位置传感器控制的研究现状,并着重分析了目前讨论和应用较多的几种常规方法的基本原理、实现途径、应用场合及各自的优缺点。     

基于ARM的无刷直流电机调速系统

针对无刷直流电机,基于ARM核的32位微控制器,提出了一种闭环调速系统方案。首先给出了系统组成结构图,然后详细阐述了各个功能模块电路的硬件实现方式,最后根据系统的控制策略,阐述了软件编程思想。     

基于模糊PI控制的无刷直流电机调速系统

传统无刷直流电机调速系统中的PI调节器要求对控制器参数进行严格整定,但当系统参数变化时,PI控制器的参数不能随之调整。针对这个问题,提出一种可以自整定参数的模糊PI控制方法,详细讨论了无刷直流电机的模糊PI控制原理,并设计了以dsPIC30F4011为核心的无刷直流电动机模糊PI转速控制系统。实验结果表明,基于dsPIC30F4011的无刷直流电动机模糊PI控制系统能实现平滑连续调速。     

基于dsPIC的无刷直流电机调速系统方案

介绍了MICROCHIP公司的电机专用数字信号控制器——dsPIC。从控制角度对永磁无刷直流电机的控制策略进行了简单介绍。提出了基于dsPIC的数字控制系统方案。运行结果表明，该系统具有良好的动、静态性能，系统软、硬件设计合理。     

基于模糊PID控制的永磁无刷直流电机调速系统

永磁无刷直流电动机调速系统是一个非线性、多变量、时变系统,采用传统的PID控制方法进行控制,难以达到良好的控制效果。通过设计一种模糊PID控制器,应用模糊算法在线自动整定PID参数的方法,将其应用于无刷直流电动机调速控制系统。仿真实验结果表明,该模糊PID控制方法较常规PID控制和单纯的模糊控制具有更好的控制性能,具有无超调、响应快、鲁棒性强等特点。     

无刷直流电机的变结构控制

介绍了无刷直流电机的一种变结构控制方法，采用TMS320LF2407芯片，很方便地实现了电机在无刷方式和他控式同步方式之间的切换，发挥了两种方式的优点，有较好的动态和稳态性能。     

无刷直流电动机的无速度传感器数字控制系统设计

设计了一种无刷直流电动机BLDCM(BrushLess DC Motor)无速度传感器变频调速系统.以数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)为数字控制器、智能功率模块IPM(Intelligent PowerModule)为功率逆变器组成硬件系统,采用反电势过零检测法进行电子换向,实现了BLDCM的无速度传感器转速跟踪.介绍了功率驱动主电路,交、直流变换部分采用单相桥式不控整流电路,以提高逆变电路所需的直流电压.通过检测关断相的反电势过零点来获得转子的位置信号,以控制绕组电流的切换,驱动电动机运转.论述了转速与电流反馈信号的检测.使用T法测转速;采用霍尔电流传感器检测直流侧母线电流;系统中转速和电流均由PID控制器进行调节.控制系统软件由主程序和中断程序组成,给出了系统软件的流程图.实验结果表明,系统调速性能良好.     

无位置传感器无刷直流电机的控制策略

研究了无位置传感器无刷直流电机的控制方法，深入分析了反电势法的原理以及起动等技术要点，在完成实验系统后进行控制实验，并对实验数据和波形进行分析。结果表明，通过调节电机的外施电压可方便平稳地调节电机转速，并且整个控制系统工作正常。     

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。     

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DSP的无刷直流电机控制系统研究

本文以提高无刷直流电机的控制性能为目的,设计了以数字信号处理器（DSP)TMS320F2812为核心的电机控制系统。为了能够对控制系统进行合理的设计,先对无刷直流电机控制原理进行了分析,在此基础上设计了针对无刷直流电机的双闭环控制系统,并从硬件和软件两个方面完成了系统的设计。结合MATLAB对控制系统进行建模仿真实验,然后分析了空载和带载情况下仿真波形的变化,验证了此调速控制系统具有启动稳定迅速、调速性能好以及控制精度高等优点,具有很高的实用价值。     

高速永磁无刷直流电机无位置全转速控制策略

针对高速磁悬浮大功率永磁无刷直流电机无位置传感器起动问题,分析了高速磁悬浮无刷直流电机运行时导通相磁链函数与相电压的精确表达式,给出了转子位置和电机磁链的函数方程,分析了高速磁悬浮无刷直流电机低速时转子位置难以检测的原因。据此分析提出了一种基于高速电机绕组磁链函数的新型无位置控制G函数方法,以换相前后非换相相电流幅值等值为控制目标,以G函数换相阈值为控制量,通过PI调节来保证相位可靠校正,实验验证了该闭环校正方法应用于磁悬浮鼓风机无刷直流电机时,在20 000 r/min范围内能够对换相信号误差进行了实时补偿,实现全转速运行。     

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。     

双无刷直流电机同步系统的仿真研究

针对双无刷直流电机同步控制系统运行中由于负载扰动造成同步性能差的问题,建立了无刷直流电机和同步控制系统的数学模型,在比较各种同步控制控制方式和控制算法的基础上,提出了在偏差耦合控制方式下采用变论域自适应模糊PID控制算法对偏差进行补偿调节的双无刷直流电机改进控制方案,并与采用常规PID和模糊PID算法的方案进行了比较。通过仿真结果和结论分析,表明采用变论域自适应模糊PID控制算法的偏差耦合控制系统可提高同步精度,优于采用常规PID和模糊PID算法的系统。     

无刷直流电动机的无位置传感器控制

无刷直流电动机的机械位置传感器影响着整个系统的可靠性、成本和体积，甚至在某些场合根本无法安装，因此无刷直流电动机的无机械传感器转子位置检测成为近年来学术界的研究热点。分析了目前国内外文献中所介绍的无位置传感器无刷直流电动控制技术中十种位置检测方法的原理、特点和适用范围，并针对起动方法，控制芯片及其在实际中的应用等相关技术的发展作了现状分析和展望，这些技术的发展可使无刷直流电动机无位置传感器控制系统获得更好的性能。     

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。