双电机同步交叉耦合PID控制器的设计与试验验证

针对双电机同步控制问题,提出了一种交叉耦合PID控制器。首先建立双电机同步控制系统的数学模型,然后设计交叉耦合PID控制器,并给出了基于交叉耦合PID控制的双电机同步控制系统的稳定性定理,最后在双电机同步控制试验平台上进行试验。试验结果验证了设计的交叉耦合PID控制器的可行性。     

基于非线性滑模面的多PMSM变结构同步控制

针对目前广泛应用饱和函数来削弱多电机线性滑模变结构同步控制的抖振时,同步控制的精度和削弱抖振之间的矛盾,提出了非线性滑模面变结构控制,这种控制方法在运用饱和函数削弱抖振的同时保证了同步控制的精度。建立了基于耦合补偿原理的多电机相邻交叉耦合环形系统。并将基于相邻交叉耦合环形系统的非线性滑模面变结构控制分别与同样基于此的线性滑模面变结构控制和PID控制进行对比,结果表明非线性滑模面变结构同步控制系统,具有更高的同步控制精度、更强的削弱抖振能力,同时系统的鲁棒性也较高。     

风力机变桨电机无速度传感器控制系统研究

随着风电机组功率等级的增加,变速变桨发电机组已成为风力发电技术发展的主流。为进一步提高变桨距风力机运行的稳定性和不断优化输出功率,解决变桨电机转速传感器易受外部环境影响致使系统可靠性严重降低等问题,提出将发电机转速变化情况作为变桨距执行机构工作的判断标准,进一步提出了变桨电机无传感器矢量控制策略,设计了一种模型参考自适应(MRAS)转速辨识器,用于变桨电机无传感矢量控制系统的转速辨识。仿真实验表明,提出的变桨电机无传感器矢量控制策略能够达到设计的预期目标,为其在实际风场的应用提供了理论基础。     

兆瓦级风电机组变桨距系统设计

本文通过研究风电机组变桨控制理论,结合实际运行工况提出了风电机组变桨控制策略,设计了用于1.5MW风电机组的变桨控制系统硬件,提出分段PID软件算法,并将此系统运用于工程实践中。     

基于ARM的多电机同步控制系统的设计

高精度的多电机同步控制已成为现代制造业的关键问题之一,针对多电机同步控制系统的非线性、时变、易受扰动影响等特性,分析了多电机同步控制的基本原理,在此基础上采用相邻交叉耦合控制方法,设计了一种多电机同步控制算法,以提高各电机之间的同步精度;基于ARM微控制器Cortex-M0,设计了多电机同步控制系统,同时给出了软硬件设计方法并进行了实验验证。实验结果表明:该方法不仅可以减小跟踪误差,同时可消除相邻电机之间的同步误差;该控制系统可以较好地实现多电机的同步控制。     

大功率随动试验台多永磁同步电机同步控制

针对大功率随动试验台中多台永磁同步电机的同步控制问题,同时考虑试验台开放性的要求,提出相邻交叉耦合结构与滑模变结构控制相结合的同步控制策略。结合试验台的机械结构特点,分析比较相邻交叉耦合结构与偏差耦合结构。根据多电机同步系统中同步误差与跟踪误差的控制要求,建立永磁同步电机的状态空间模型,进一步给出多电机同步滑模控制器的设计方法。分析了所设计的同步控制系统的鲁棒性。仿真结果表明,相邻交叉耦合结构与变结构算法相结合的系统其同步误差小于传统的偏差耦合结构与PID算法相结合的系统,受干扰影响变小。对于多永磁同步电机同步系统,相邻交叉耦合结合滑模变结构的控制策略在改善同步性能的同时,增强系统的鲁棒性,简化系统结构,并增强系统的开放性。     

电动变桨距控制系统设计与实现

针对变桨距控制系统在风力发电机组中作为限制出力和制动速度的决定性系统,此处首先研究和分析了兆瓦级风力机特性、风电机组的变桨过程,以及变桨距控制系统的工作原理,计算了桨叶负荷力矩,然后详细设计了变桨控制系统的整体结构、伺服控制系统和备用电源系统,再利用有限状态机设计了变桨控制系统软件,最后搭建了变桨距控制系统平台.实验结...     

双余度无刷直流电机控制系统

介绍了余度技术及其在电机设计中的应用,针对航空双余度无刷直流电机控制系统,分析了双余度电机的基本结构形式、控制系统结构与工作原理、控制方法等。     

模糊自抗扰控制的双音圈电机同步伺服系统

在双音圈电机同步系统中,由于音圈电机独特的分体式结构,其中一个电机的外部干扰对另一个电机的耦合作用尤为明显。针对该问题,提出了一种基于交叉耦合控制器(CCC)和模糊自抗扰控制器(Fuzzy-ADRC)的位置同步控制方案。利用自抗扰控制器(ADRC)对音圈电机伺服系统中的扰动总和进行估计与补偿;为进一步提高系统鲁棒性,设计Fuzzy-ADRC实现ADRC的参数自适应调整。此外,设计CCC消除双电机同步过程中的耦合现象,实现双电机伺服同步控制。仿真结果表明,所设计的控制系统能够明显提高各电机跟踪精度和同步精度,控制效果良好。     

兆瓦级风机电动变桨距系统的设计与实现

针对兆瓦级风电机组中普遍采用的电动变桨系统,论述了变桨系统的设计要求及机械结构,并针对目前主流的6柜系统,详细分析了该系统下伺服系统、电机、备用电源等结构间的内部结构和外部连接。在此基础上完成了伺服驱动和备用电源的详细硬件设计,提出将备用直流母线作为冗余备用供电的方案,并利用状态机完成了变桨系统软件设计。最后,搭建了实验平台,结果表明该变桨系统满足位置控制和同步性精度要求。     

风力发电变桨控制系统设计

为了降低控制难度,提高风力发电变桨系统可靠性,采用以模糊PID参数自整定为核心控制算法,设计了以PLC为控制器.由永磁同步伺服电机与伺服驱动器共同构成的变桨系统.通过软硬件的设计,较理想地实现了变桨系统的电气控制,在实际应用中获得了良好的控制效果.     

一种新型混合转子双定子同步电机的转矩解耦矢量控制

为了提高低速直驱永磁同步电机的转矩密度,充分利用其内腔空间,本文针对一种新型混合转子双定子同步电机,提出一种适用的矢量控制策略。该种电机的转子一侧采用表贴式永磁转子结构,另一侧采用磁阻转子结构,该种新型混合转子结构同时还解决了传统双定子永磁同步电机成本高的问题。针对该种特殊结构新型电机,本文提出一种转矩解耦矢量控制方法,利用转矩解耦系数实现了内外电机的转矩解耦控制。在Matlab/Simulink仿真环境下,对新型混合转子双定子同步电机及其矢量控制系统进行模型建立和仿真分析。仿真结果验证了所提出电机模型及其控制系统的可行性和正确性,且控制效果理想。     

永磁直线同步电机现代控制策略综述

永磁同步直线电机在高精度、高速率的工业生产中应用越来越广泛,但由其组成的伺服系统属非线性、多变量、多耦合系统。为了更加平稳准确地控制直线电机的伺服系统,以满足其在工业生产中的应用,论文根据永磁同步直线电机伺服系统的性质和应用特点,并结合国内外的相关文献,综述了一些现代控制策略在永磁同步直线电机伺服系统中的应用。系统针对不同的控制要求,应选择合适的控制策略,才能达到满意的控制效果。     

立体车库搬运器双电机同步控制算法的研究与分析

立体车库搬运器作为立体车库的重要组成装置可实现存取过程中的升降与旋转功能,因此提高双电机同步控制系统的控制精度对车库整体性能的提高具有重要意义.针对在传统PI控制算法下运行的双电机同步控制系统存在的主从电机响应曲线误差大、控制补偿能力弱等问题,联合三角形隶属度函数提出了一种适用于立体车库搬运器双电机同步控制系统的分级自...     

真空泵用多台屏蔽电机模式切换与位置补偿偏差耦合同步控制

针对真空泵用多台屏蔽电机起动、突加随机扰动、突加周期性负载及单/多电机不同时刻故障停机过程,设计了模式切换与位置补偿偏差耦合同步控制系统,创新性地在速度补偿器中引入位置补偿器,同时在故障瞬间将偏差耦合控制方式切换为主从控制。将所提出的控制系统与传统的虚拟电机控制系统进行了对比。结果表明:当发生单电机故障以及双电机不同时刻故障时,在相同的模式切换和位置补偿条件下,所提出的控制系统位置误差分别为4.6°和4°,在5°的误差允许范围内,而传统虚拟电机控制系统的位置误差分别为15°和20°。     

基于ATmega48的电动轮椅主从控制系统设计

提出了一种针对轮毂式两轮驱动电动轮椅的差速控制及驱动系统的实现方案。综合各项参数设计出合理的速度协调控制方法,通过串行通讯使两个独立的电机控制器构成的主从控制系统具有同步平滑起动、速度稳定安全的特性和过流、过压和过热保护功能。     

兆瓦级风力发电机组电动变桨距系统

介绍了兆瓦级风力发电机组电动变桨距系统的工作原理,选择永磁同步电机作为电动变桨距系统的执行电机。在分析伺服变桨距系统控制原理的基础上,设计了以伺服驱动器为核心的电动变桨距伺服控制系统。试验结果验证了理论分析和系统设计的正确性,为工程设计和实际应用提供了参考依据。     

直流侧独立供电的混合型逆变器控制策略

直流侧独立供电是抑制混合型逆变器零序环流的有效方法。以混合型逆变器供电的交流传动系统为对象,在分析主从逆变器和电机负载之间能量交换关系的基础上,提出一种直流电容稳压控制策略,并结合主从式控制结构和异步电机矢量控制策略,建立旋转坐标系下的混合型逆变器主从式矢量控制系统。仿真和实验结果表明:通过在主逆变器电流控制环节增加与电容波动电压相关的有功电流参考量,能有效实现电容电压的稳定控制,同时在电容电压稳定的前提下,从逆变器可以动态补偿主逆变器产生的主要谐波电流,使得电机电流总畸变率低于5%。     

舞台调速吊杆同步控制策略研究与应用

针对主从同步控制的舞台调速吊杆很难克服从吊杆扰动引起不同步的问题,在分析同步控制方法优缺点的基础上,提出基于等状态控制的模糊PID控制算法的同步控制方案。在等状态同步控制方式下,结合模糊控制和常规PID控制的优点设计同步控制器。仿真结果表明,基于模糊PID同步控制算法的等状态控制系统相对常规PID控制系统有更好的响应速度、控制精度、抗干扰性。     

不同绕组连接方式下的六相永磁同步电动机MT容错控制

多自由度使多相电机具备了优异的容错能力。本文针对单中性点、双中性点及开端绕组结构的六相永磁同步电机,以缺相容错运行时输出转矩最大为目标,提出一种适用于不同绕组结构电机的容错电流计算通用表达式。通过对六相永磁同步电机缺一相故障状态下的自由度进行分析,计算了不同定子绕组结构下的容错电流,并给出相应的控制方法。对比三种不同绕组结构电机容错运行时的带载能力,开端绕组结构的六相永磁同步电机缺相容错运行时输出转矩最大。利用Matlab/Simulink建立了六相永磁同步电机模型及其控制系统,验证了计算结果的有效性。