基于Simulink的无刷直流电机自抗扰控制系统的仿真

无刷直流电机(BLDCM)作为一个多变量强耦合非线性系统,经典PID控制已难以满足日益增长的精密控制需求.本文根据无刷直流电机的特点及自抗扰控制器(ADRC)设计原则,建立了一种无刷直流电机单环自抗扰控制系统,并在MATLAB/Simulink上建立了仿真模型.仿真结果表明ADRC对外部扰动和电机参数的变化有较强的鲁棒性.     

无刷直流电机的新型控制器

自抗扰控制(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制技术.为满足无刷直流电机控制系统性能要求,在分析永磁无刷直流电机特点及使用现状的基础上,建立了基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统.仿真结果表明,自抗扰控制器对无刷直流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,算法简单、工程适用性较强,系统具有良好的动态响应性能.     

基于自抗扰的工业流水线带式输送机稳速控制

为了提高工业流水线速度的稳定性,基于自抗扰技术设计了带式输送机电机的稳速控制方案。输送机的传送带以永磁无刷直流电动机（BLDCM）带动。由于动力装置是一个多变量、强耦合的系统且传送带负载的变化具有快速性和多样性,通过自抗扰技术控制电机的转速,可以使系统具有较强的适应性和鲁棒性。为了便于研究,建立了无刷直流电动机的数学模型,将整个带式输送机系统的外部扰动和系统模型自身的不确定因素归结到要估计补偿的总和扰动项中,根据被控系统的阶数,设计电动机的自抗扰控制器（ADRC）,通过Matlab/Simulink仿真平台验证了控制器的有效性。     

基于ESO观测的PMLSM速度系统设计

永磁同步直线电机（PMLSM）是一个非线性、强耦合的多变量系统,利用传统的控制策略很难满足控制系统的高性能指标。本文在自抗扰策略的基础上结合PMLSM的数学模型,以Matlab/Simulink为仿真平台,实现了自抗扰自定义建模并针对PMLSM速度伺服系统设计了ADRC控制系统,其中利用ADRC控制技术有效观测了系统中的动态耦合扰动,针对PMLSM的速度控制系统分别采用了串级一阶ADRC与＂ADRC＋PID＂组合算法进行了仿真验证。仿真结果表明该方法具有很好的动静态特性。     

变论域模糊控制的无刷直流电机控制系统

为了改善无刷直流电机(BLDCM)的调速性能,研究了基于变论域思想的自适应模糊PID控制器及其在BLDCM控制系统中的应用,变论域自适应模糊控制对模型无精确要求、速度快、精度高、鲁棒性好、适应性强.详细分析了BLDCM电机模型的建立、控制结构设计、伸缩因子的选择等,给出了具体的控制算法设计,并在Matlab仿真平台下,构建了BLDCM的电流、转速双闭环控制的仿真系统,其中,转速环采用了变论域自适应模糊PID控制器.仿真结果表明,与常规PlD控制和普通模糊PID控制相比,采用变论域自适应模糊PID控制时,转速输出无超调,响应速度快.转矩脉动小,控制精度高,为无刷直流电机在军事、办公设备、家电等需要快速、高精度控制、抗扰能力强的场合的应用提供了一种有效的解决方案.     

基于BP神经网络PID控制的BLDCM调速系统

在分析无刷直流电机(BLDCM)数学模型的基础上,采用改进型BP神经网络与传统PID相结合作为速度控制器,应用于无刷直流电机调速系统中。在电机初始运行阶段采用传统PID控制,网络学习一段时间后,切换到经过改进的BP神经网络在线自整定PID控制。仿真研究表明,应用这种新型控制方式的无刷直流电机调速系统具有良好的动态性能和稳态精度。     

基于DSP无刷直流电机控制系统的研究及其仿真

无刷直流电机(BLDCM)是一个多变量、非线性系统。本文以无刷直流电机为研究对象,重点研究了无刷直流电机的控制系统及其仿真,并在最后对仿真结果进行了分析。在分析了无刷直流电机(BLDCM)的数学模型的基础上,文章中提出了一种以DSP芯片TMS320F2812为控制器的无刷直流电机双闭环控制设计的方案。文章中对此电机控制方案进行了软硬件的设计,并且在MATLAB上通过Simulink进行了系统仿真。仿真结果表明,控制系统运行平稳有较好的动态和静态特性,我们提出的控制方案正确可行。     

基于自抗扰技术的网络化无刷直流电机控制系统时延补偿

采用自抗扰控制技术解决网络化无刷直流电机转速控制系统的时延补偿问题. 首先, 建立含有时变网络诱导时延的无刷直流电机控制系统模型, 并将时变时延引起的不确定动态描述为系统模型的不确定性; 然后, 设计自抗扰控制器, 对时延引起的不确定动态进行动态线性化补偿, 从而消除时变时延对系统性能的影响; 最后, 通过仿真研究表明了所设计的自抗扰补偿方法的有效性和优越性.

     

三维虚拟无刷直流电机动态仿真方法研究

针对目前电机CAD软件直观性和交互性不强,本文设计了一个无刷直流电机(BLDCM)虚拟设计平台,将三维虚拟电机系统动态仿真引入到电机设计中。本系统采用3ds Max三维建模软件建立无刷直流电机系统仿真的虚拟场景,将电机系统虚拟仿真所需的数据存储在Microsoft SQL Server2005中以实现数据的共享,并使用OpenGL图形库对电机系统的三维模型进行重绘并控制以反映电机的实际运行状况。该软件提供了一个可视化的电机系统仿真环境,为电机设计的可靠性提供直观有效的依据。     

无刷直流电机神经网络自校正控制研究

针对无刷直流电机的非线性、强耦合、变参数等特点,利用多层神经网络对非线性函数的任意精度拟合性,提出了基于BP神经网络的无刷直流电机神经网络自校正控制。神经网络自校正控制不需要被控对象的准确数学模型,并可以通过在线学习来适应系统工作环境和系统本身参数的变化,给出了控制系统软硬件的具体实现方案。仿真和实验结果表明,神经网络自校正控制的速度跟随性、动态响应过程较之PI控制更好,具有很好的控制效果。     

液位温度时滞耦合系统自抗扰控制仿真研究

将自抗扰控制技术(ADRC)应用于冷热水混合系统来仿真工业过程系统,进而研究对该类耦合时滞系统的控制策略。传统的方法是用双通道PID控制器进行仿真。通过Matlab平台搭建实验进行比较,自抗扰控制器能够有效地对冷热水混合系统进行解耦控制。相比于双通道PID控制器,自抗扰控制器的控制效果具有更优的动态性能与鲁棒性,证明自抗扰控制器能够适应环境的变化。仿真结果可为一类具有时滞耦合特性的复杂工业过程提供控制参考。     

无刷直流电机的RBF神经网络自适应控制研究

针对传统PID控制器在无刷直流电机控制时的鲁棒性差、精度低等缺点,在分析BLDCM数学模型的基础上,设计了RFBNN自适应PID控制器应用于无刷直流电机控制系统。通过Matlab/Simulink环境下的仿真实验表明,与传统的PID控制方法相比,该方法大大改善了系统的动态特性,减小了系统的稳态误差,提高了系统的自适应能力和抗干扰能力,满足了系统的控制性能要求。     

基于PSO优化的电动舵机自抗扰控制器设计

将自抗扰控制技术(ADRC)引入电动舵机控制系统,针对系统输出的测量噪声,使用反正切非线性函数对ARDC进行改进,并针对自抗扰控制器参数较多,整定难度大的特点,采用粒子群优化算法(PSO)优化参数.利用Matlab/Simulink对某电动舵机控制系统进行建模、实现基本自抗扰控制器得出基本ADRC控制性能数据,采用粒子群优化算法对ADRC参数进行优化,得出PSO优化ADRC控制性能数据.分析两组数据得出经过粒子群算法优化后的参数更能发挥自抗扰控制器的效能,优化过程对ADRC实际应用具有指导意义.     

基于MATLAB无刷直流电机伺服系统的仿真

该文对无刷直流电机的伺服控制系统进行了计算机仿真研究。在分析无刷直流电（BLDCM）数学模型的基础上．运用MATIAB软件建立了伺服系统的仿真模型。由于系统复杂，首先在Matlab/Simulink中，建立独立的功能模块．如BLDCM本体模块、转子位置计算模块、换相逻辑模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建无刷直流电机系统的仿真模型。仿真结果证明了该方法的有效性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

基于一种新型控制算法的两电机同步控制系统研究

提出一种新的二阶自抗扰控制器的两电机同步系统控制方案,两个二阶ADRC分别控制速度回路和张力回路,实现系统速度和张力的动态解耦。扩张状态观测器将系统模型内扰、外扰和速度张力之间的耦合影响统一视为系统总扰动进行实时观测和补偿。在西门子S7-300PLC实验平台上完成了跟踪特性和解耦特性测试实验,与传统PID控制相比,方波速度响应时间提高了5.3s;稳态误差提高了4.31%;当速度突变时张力几乎没有影响。结果表明二阶ADRC控制器能够实现两电机同步系统中速度和张力的解耦控制。     

无刷直流电机双闭环控制系统的建模与仿真

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出一种无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中按功能进行模块化建模。用M文件和S函数来缟写功能模块,实现电流滞环和转速单神经元PID控制的双闭调速系统仿真。仿真结果与理论分析一致,验证了该控制系统设计的合理性。此仿真模型可以验证各种控制算法,为无刷直流电机控制系统的分析和设计提供有效的途径。     

无刷双馈电机自抗扰控制方法

针对无刷双馈电机非线性强耦合特性, 提出一种实现其高性能控制的自抗扰控制方法. 在控制电机同步坐标系下, 设计磁链自抗扰控制器和转速自抗扰控制器, 对系统内部的耦合影响和系统外部扰动进行观测和补偿, 实现非线性系统线性化控制. 该控制器具有较强的鲁棒性, 且不依赖电机模型. 仿真对比结果表明, 自抗扰控制器能够准确地估计和补偿系统的内外扰动, 控制精度高, 抗扰能力强, 能够实现磁链和电磁转矩的解耦, 进而实现磁链和转速相互独立控制, 是一种简单有效的高性能控制方法.

     

基于间接式矩阵变换器的无刷直流电机控制系统的研究

本文提出一种由间接式矩阵变换器(IMC)驱动的无刷直流电机(BLDCM)控制系统,实现速度伺服.首先,介绍了间接式矩阵变换器的优点以及工作原理;其次,设计了基于间接式矩阵变换器的无刷直流电机控制系统,电机转速可以很好地跟踪指令转速;最后给出仿真结果,验证设计的系统的可行性,并可以很好地跟踪指令转速.     

基于RTW的无刷直流电机控制系统仿真的新方法

基于方框图建模工具SIMULINK建立方波永磁无刷直流电机(BLDCM)的仿真模型,采用实时代码生成工具箱(RTW)自动生成模型的C语言源代码,在VC集成开发环境中开发BLDCM的仿真系统。应用该系统,可以采用不同的控制策略进行仿真验证,以设计有效的控制器。该方法为BLDCM控制系统的开发设计提供了一种新的思路。     

基于S-函数的无刷直流电机系统建模研究

本文在分析无刷直流电机系统数学模型的基础上,提出了无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,通过S-函数独特的结构,建立独立的功能模块,如电动机本体模块、反电动势产生模块、速度PI控制模块、电流PI控制模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建无刷直流电机控制系统快速高效的仿真模型。该方法成功地应用于电动车驱动系统的设计仿真。