电动机自抗扰控制技术研究综述

本文介绍了自抗扰控制技术在电机驱动中的应用,自抗扰控制技术解决了电机实时控制中具有不确定参数难以整定的问题,基于自抗扰控制器(ADRC)的原理,估计补偿电机控制中总的扰动项(包括内扰和外扰),提高了控制系统的鲁棒性和动态性能.     

交流永磁伺服系统自抗扰控制技术研究

随着电机设计以及电力电子技术发展,交流永磁伺服系统驱动技术得到了更多完善机会,确保其控制精度的进一步发展。本文对交流永磁伺服系统控制技术关键问题进行总结,并从电流环自抗扰控制器设计、电流环性能分析、转速环自抗扰控制器设计、转速环自抗扰控制器性能分析四方面,论述了自抗扰控制技术在交流永磁伺服系统中的应用。     

基于自抗扰控制技术的舰炮随动控制系统

为了提高舰炮随动系统精度和抗干扰能力,弥补传统控制策略的不足,将自抗扰技术应用到舰炮随动系统中,设计了基于自抗扰控制技术的舰炮随动控制器。首先对某型舰炮随动系统进行分析、建立了其数学模型,并对舰炮随动系统扰动特性进行了简要分析,然后针对系统特性设计了自抗扰控制器并进行了参数整定,最好通过MATLAB/Simulink仿真平台对比分析了自抗扰控制和传统PID控制下的舰炮随动系统控制精度和系统抗干扰能力。仿真结果表明,基于自抗扰控制策略的舰炮随动系统能够有效提高跟踪精度和系统抗干扰能力。     

三相PWM整流器积分—线性自抗扰控制器设计

针对现有三相PWM整流系统在快速性和抗扰性等方面存在的问题,对三相PWM整流系统电路拓扑、数学模型进行了研究,分析了线性自抗扰控制策略的工作原理及控制器组成,设计了一种全新的积分—线性自抗扰控制器。通过对系统模型进行坐标变换,实现了电压电流独立控制。控制系统采用电压外环与电流内环相结合的双闭环结构,电流内环采用前馈解耦PI控制,电压外环采用积分—线性自抗扰控制,调制方法采用空间矢量脉宽调制。利用Simulink搭建了仿真模型,进行了验证性仿真实验,并对比了PI、线性自抗扰和积分—线性自抗扰3种控制策略的仿真结果。研究结果表明,采用积分—线性自抗扰控制器的三相PWM整流系统快速性强、无超调、鲁棒性强。     

基于延迟补偿的永磁同步电机并行自抗扰控制

为了解决永磁同步电机在多工况下转速易受到内外扰动的影响,提出一种基于延迟补偿的并行线性自抗扰控制策略。 针对永磁同步电机可能受到信号处理、逆变器响应等因素从而引入的外部时滞效应的问题,引入 Smith 预估器与自抗扰控制相 结合,使控制系统更加精确、快速地响应内部参数变化和外部扰动。 同时,针对线性自抗扰控制器(LADRC)在有限带宽内其抗 扰性能较差的问题,设计了并行线性自抗扰控制器,在保持其带宽不变与参数易于整定的同时,有效提高其抗扰动能力。 最后, 对自抗扰控制器的稳定性进行了分析,并在此基础上进行了参数设计与扰动性能分析。 仿真与实验结果表明,所提算法相比 LADRC 在电机受到速度阶跃、负载扰动与内部参数变化时,在调整时间上分别提升了 52. 5% 、49. 5% 与 42. 4% ,从而验证了该 控制策略能有效增强永磁同步电机在多工况下抗内外扰动与速度跟踪能力。     

基于自抗扰控制的无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机在运动中会产生转矩脉动且转矩脉动会影响无刷直流电机运行的稳定性和可靠性的问题,结合现代控制理论,研究了无刷直流电机的数学模型,设计了一种基于自抗扰控制器的无刷直流电机换相转矩脉动抑制的方法。通过降低无刷直流电机的转矩脉动并且结合DSP高速运算处理器实现了其算法的控制,更好地提高了其稳态性能。采用自抗扰控制技术对无刷直流电机的换相转矩脉动进行了抑制。通过消除转速响应的超调,扩张状态观测器检测系统的相电流脉动以及用非线性状态反馈控制率对检测到的电流脉动误差值进行补偿抵消,以达到了抑制相电流脉动的效果,从而抑制了转矩的脉动。通过实验验证,自抗扰控制器比PI控制能够较好的抑制直流电机的换相转矩脉动,从而能够提高电机在运动中的稳定性。     

基于交流伺服系统自抗扰控制器的应用研究

在交流伺服系统当中,采用自抗扰控制技术是近年来提出的一种非线性鲁棒控制技术。而所用的电机大多是永磁同步电机,本文在充分研究永磁同步电机数学模型和自抗扰控制器的基础上,将自抗扰控制技术应用于永磁同步电机调速系统的交流伺服系统当中。通过各种仿真试验,并和常规PI控制进行比较,得出采用自抗扰控制确实要比比常规的PI控制有着更好的动态和稳态性能指标,特别是在鲁棒性和抗干扰性上更优于常规的PI控制。     

基于改进的教与学算法的线性自抗扰在负荷频率控制中的应用

以单区域电力系统为研究对象,以负荷频率的稳定控制为目的,本文在线性自抗扰控制技术的基础上,提出了一种改进的教与学优化算法用于优化线性自抗扰控制器参数及补偿增益,改进的教与学算法对教学因子和学习阶段进行修正,并引入权重因子,提高了算法的全局搜索能力以及后期局部搜索能力,提高了算法的精度和收敛速度。仿真结果表明改进的教与学算法在优化线性自抗扰控制器参数的性能上要优于传统教与学算法、改进的差分进化算法及经验法的参数整定,即保证系统具有良好的动态性能下仍具有良好的鲁棒性。     

步进电机闭环控制系统的研究与应用

针对步进电机在实际开环运行过程中,由于惯性作用、速度突变或者突加负载的时候易发生失步的问题,对步进电机的数学模型和速度控制数学模型进行了分析研究,对步进电机控制方法和控制算法进行了归纳分析,提出了一种带有光电传感器检测角位置的步进电机闭环控制系统。算法方面采用模糊PID控制策略对步进电机的输出特性进行了优化控制,最大限度地复现了预设的角位移量运行;同时选用指数运行规律的速度控制方法对步进电机进行了有效控制,为了便于微控制器实时处理并对其速度控制规律进行了离散化操作。研究结果表明:闭环控制系统在速度和负载突变时能可靠地避免失步发生,提高系统的精度、可靠性、动态性能和鲁棒性。     

显微CT精密运动平台定位精度优化

为提高显微CT精密运动平台定位精度,以精密运动平台Z轴载物台为执行机构,提出直接对永磁同步电机轴到Z轴载物台进行控制的全闭环伺服控制系统并建立电机轴到Z轴载物台的数学模型。分析矢量控制技术,研究无速度传感器技术对速度的估计,搭建电机矢量控制无速度观测器仿真模型,验证其可行性。位置环采用线性自抗扰技术进行优化,通过MATLAB仿真,验证了线性自抗扰技术可以提高位置环的定位精度。     

基于线控电动汽车的驱动转向 一体化控制器研究

Aiming at the problem that recently both the driving strategy for the motor in wheel and steering strategy for the electric vehicle were researched independently,the structure,the control system,the motor in wheel driving control system,the independent steering system, the CAN communication network and the power tube isolation drive were studied,and the integrated controller for the electric vehicle was proposed. Experiments on 5 kinds of vehicle working mode were carried out based on the integrated steering controller driver. The steering and electronic diferential control of tlie normal working mode was focused by experiment. The results indicate that tlie integrated controller can meet tlie real time,accuracy and reliability requirements of tlie electric vehicle. [ABSTRACT FROM AUTHOR]     

面向汽车车身覆盖件的QB—B型包边机结构设计

根据采集的汽车前盖的特征参数,详细设计了包边机中的压紧定位装置、举升装置和包边组件的结构。结合专用包边机,设计采用预包边上模、终包边上模和底模的结构类型,上模块采用分块设计,底模为一个整体。该设计定位准确,包边平顺严实,调试方便。     

基于模糊PID算法的双侧电传动履带车辆转向控制策略研究

为了提高电传动履带车辆的转向控制性能,首先进行了履带车辆转向动力学分析,研究了履带车辆转向特性,进而针对履带车辆转向轨迹可控性差、动态响应慢等缺点,提出一种基于模糊PID算法的双侧电传动履带车辆转向控制策略,将驾驶员转向意图解释为内侧电机制动力矩,并通过模糊算法对外侧电机力矩进行跟随控制,实现稳定的转向轨迹并提高转向响应速度。转向过程中的纵向车速由PID算法进行控制,通过模糊因子来实现模糊控制算法与PID算法之间的融合。仿真结果表明,所提出的控制算法可以实现稳定可控的转向轨迹,具有良好的鲁棒性,与传统转向力矩分配策略相比,该控制算法的动态响应时间缩短约0.7s。     

电动汽车电机驱动控制系统设计研究

研究电动汽车电机驱动控制系统对电动汽车电力驱动技术具有重要意义。研究对电机驱动控制器控制系统进行了设计。主要包括根据电动汽车对动力源的要求,分析电机的几种主要调速策略,并对电动汽车电机驱动控制策略进行了选择;根据所选用电机特性,建立了电机驱动控制系统的控制模型,并确定了该控制系统的结构组成;在完成了增量式PI控制算法的实现的基础上,利用工程正定法选定了系统PI控制主要参数参数,并设计了控制系统的主控制程序。     

三相异步电动机软起动器的设计

本文介绍了一种基于大功率IGBT斩波调压的交流异步电机软起动方式,采用自行设计的双AT89C51单片机并行通讯协议,分析了斩波调压起动方式控制的基本原理,详细讨论了以双AT89C51为核心,以大功率IGBT为开关控制器件的整套装置硬件电路设计与软件实现原理,给出了系统详细结构和软件控制流程。系统选取的器件均为市面上的流行器件,具有良好的人机界面。使用该装置可有效改善电动机的起动性能,为软起动器的设计提供了一种新的思路。     

基于TMS320LF2812的电机运动控制方法的研究

直流无刷电机在运动控制领域得到了广泛的应用,而采用DSP控制器构成数字式控制系统已经成为当前调速技术的主流。本文详细地介绍以TI公司的TMS320LF2812 DSP为控制器的全数字直流无刷电机的运动控制方法,采用了电流／速度双闭环控制策略;在控制算法上提出了基于自抗扰ADRC的控制策略作为速度调节器的控制算法;本文对相关控制方法实现的硬、软件设计做出了详细阐述。对于电机及相关领域的运动控制具有一定的指导意义。     

A novel machining of multi irregular surface using improved noncircular turning method

The backplane processing is an important part of the manufacture of electronic communication equipment; the current processing of backplane surface, especially the rough machining, is still using milling; and the production efficiency is quite low. This paper presents a new method to turn with a cylinder for the rough machining of multi backplane surfaces, which is based on a conventional horizontal lathe and uses the improved method of noncircular machining. The performance requirements of fast tool servo (FTS) device and control model for the machining of noncircular surface are analyzed firstly; the position following control strategy is used instead of traditional position interpolation, according to the multi backplane surfaces machining technology and control strategy; and a novel algorithm, which is combined UG (Unigraphics NX) software surface fitting with cubic spline curve fitting of multi backplanes’ space, is proposed for computer-aided manufacturing (CAM) software design. Finally, the proposed processing method and CAM model algorithm are proved to be effective through the simulation and actual verifications, the products meet the processing requirements and the processing time of each piece is reduced from 8 to 2 min, and they also greatly improve the production automation and achieve energy saving and emission reduction.     

自行封装的烟草打包装置机械式均载控制技术

为了合理控制烟草打包装置电机的驱动轴扭矩与负载扭矩,提出自行封装的烟草打包装置机械式均载控制技术。设计自行封装的烟草打包装置,在该装置内搭建压紧平台以及压紧面板,使烟草打包密度更高;采用PLC同步控制系统控制装置的打包过程,实现烟草打包装置自行封装;根据力学中的定轴转动原理,分析烟草打包装置电机齿轮在转动时产生的均载冲击,并采用基于幂函数速度曲线的启停速度算法,控制启动与制动状态下的烟草打包装置电机受到的均载冲击,实现装置机械式均载控制。经实验验证,应用该技术后,停机次数较少,且有效控制电机的驱动轴扭矩与负载扭矩,提升烟草打包密度与产量。     

新型包边机总体设计方案与控制的实现

针对旧包边机存在的问题，提出了新型包边机的总体设计方案。采用上模块运动到位形成一个完整的型面之后再由底模托着工件向上运动的技术方案，解决了旧包边机各模块运动不一致的难题。在此基础上，采用PLC对包边机的各动作进行实时控制。新型包边机加工工件质量高，包边平顺严实，无折皱现象。     

抽油机智能控制系统研制

研制了一种新型的抽油机智能控制系统,以单片机为控制核心,变频器作为执行部件,以监测抽油机实时载荷和功率为控制依据,通过系统的智能算法,在保证油井产量的前提下,最大限度地节约电能,降低机械磨损;通过GPS通讯手段,实现了油井实时数据的被动式传输和故障信息的主动式报警功能.