二阶自抗扰控制器在三电机同步系统中的应用

分析了三电机同步控制系统数学模型,结合自抗扰控制理论特点,提出了一种新的基于二阶自抗扰控制器(ADRC)的三电机同步系统控制方案。设计了三个二阶ADRC分别对速度控制回路和两张力控制回路进行控制,实现了系统速度和张力之间的动态解耦。在二阶ADRC中,扩张状态观测器将系统模型内扰、外扰以及速度张力之间的耦合影响统一视为系统总扰动,对系统总扰动进行实时观测和补偿。结合西门子S7?300 PLC构建了实验平台,进行了解耦特性、跟踪性能和抗负载扰动能力测试实验。结果表明:二阶ADRC控制器不仅实现了三电机同步系统中速度和张力的解耦控制,还提高了系统的抗干扰能力,使系统具有较强的鲁棒性。     

模糊自抗扰控制的三电机同步协调系统

针对三电机同步协调控制系统存在速度与张力难以解耦的控制问题,分析三电机同步控制系统数学模型,提出一种基于自抗扰控制技术的控制方案;根据三电机同步协调特点,对主电机转速控制采用模糊一阶自抗扰控制器,对两两电机间张力控制采用模糊二阶自抗扰控制器。通过设计的三电机S7-300协调控制系统实验平台,对电机转速控制性能和解耦性能进行实验。实验结果表明,模糊自抗扰控制的三电机同步协调控制系统与传统的PID控制的系统相比较,提高了动态性能和稳态精度,实现了速度与张力的解耦、张力与张力间的解耦,具有快速稳定的控制性能。     

复杂交流多电机系统的研究

针对多变量非线性耦合的多电机同步系统,建立了按转子磁场定向的物理模型,设计了基于自抗扰控制器的多电机同步系统。利用扩张状态观测器对外界的扰动进行观测和补偿,将多电机系统进行确定化和近似线性化处理。基于PLC构建的多电机实验平台,进行了抗扰、解耦特性测试实验。结果表明,采用自抗扰控制方法可以实现系统中速度和张力的解耦控制,系统具有良好的动静态性能和鲁棒性能。     

自抗扰控制器在三电机同步系统中的应用

在分析三电机同步控制系统数学模型的基础上,提出了基于自抗扰控制器的三电机同步控制系统。利用扩张状态观测器的双通道补偿作用,统一观测系统的总扰动以及速度张力之间的耦合影响并加以补偿,使控制对象被近似线性化和确定性化;对自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)进行了优化,在保证较快的动态响应的前提下减小算法计算量,增强控制器的实用性。结合S7-300PLC构建实验平台,进行了解耦特性、跟踪性能和抗负载扰动能力的测试实验。实验证明,该控制系统实现了速度和张力的解耦控制;具备了较好的动静态性能及较强的抗干扰能力;具有较好的鲁棒性。     

模糊自抗扰控制器在两电机同步系统中的应用

设计了一个模糊自抗扰控制系统,将系统的总扰动以及速度张力之间的耦合影响等统一视为系统的"扰动",利用扩张状态观测器进行观测并加以补偿,使得控制对象被近似线性化和确定性化,同时采用模糊控制器在线对自抗扰控制器参数进行修正,以实现自抗扰控制器的参数自整定,提高自抗扰控制器的性能。结合S7-300PLC构建实验平台,进行了速度突减、三角波跟踪实验。实验结果表明:与传统PID控制相比该控制策略不仅实现了速度和张力的动态解耦,而且     

基于自抗扰的三电机同步系统无速度解耦控制

针对三电机同步控制系统,提出基于无速度自抗扰技术的控制新方案,利用扩张状态观测器(ESO)对系统的内外扰动进行统一补偿,实现速度和张力的强解耦。另外,运用自适应全阶磁链观测器实现对转速有效准确辨识。结合西门子S7-300PLC构建了实验平台,进行跟踪性能和解耦特性实验。实验结果表明:该控制系统解耦效果明显,跟踪性能好,速度辨识准确,具有良好的动态性能和稳态性能,控制鲁棒性强。     

基于自抗扰控制器的开关磁阻电动机转矩控制系统

将具有优良抗干扰性能的自抗扰控制器(ADRC)引入开关磁阻电动机的转矩控制系统中,回避了传统转矩控制器设计中对转矩逆模型精确建模的要求。将模型的不确定性及负载作为干扰,利用自抗扰控制器内部的扩张状态观测器观测系统的内外扰动项,并进行前馈补偿,从而实现转矩控制系统中转速环与电流环之间的精确解耦。仿真结果表明该控制系统具有良好的动、静态特性,对负载扰动、电机参数变化都具有较好的鲁棒性,可以实现高性能的转矩控制。     

基于变结构自抗扰的永磁电动机速度控制系统

在永磁同步电动机双闭环速度控制系统中,提出了一种新型永磁同步电动机变结构自抗扰控制速度控制方案。在速度环设计了二阶变结构自抗扰控制器,在保持典型自抗扰控制器特点的同时,系统的自抗扰参数得以平滑的过渡。经过仿真和实验验证,改进的变结构自抗扰速度控制系统具有响应速度快、超调小和稳态误差小等优点,对转动惯量、负载及系统内部参数变化具有很强的抗扰动能力,提高了永磁同步电动机变频调速系统的动静态性能和鲁棒性。     

基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统

自抗扰控制器(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型优点的基础上，通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器，性能优良并且算法简单。无刷直流电机作为一个非线性系统，采用经典PID控制难以得到满意的控制效果。为了提高控制系统的动态性能和鲁棒性，文中给出了无刷直流电机的自抗扰控制方案。该控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿，控制器的设计也不需要建立电机的精确数学模型。自抗扰控制器利用其内部的扩张状态观测器可以估计出系统的内外扰动，据此将电机等效为由两个非线性系统构成的串联对象，然后设计两个一阶自抗扰控制器实现对电机的内外环控制，内环控制电流，外环控制转速。实验结果表明，自抗扰控制器对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，控制系统具有优良的动态性能。     

自抗扰控制器的飞机纵向运动控制律设计

为了实现较大包线内飞行速度和俯仰角变量的解耦控制,根据自抗扰控制器可以动态补偿系统模型扰动和外扰的特点,提出了利用自抗扰控制器对飞机纵向运动进行解耦控制的新方法。在飞机纵向回路中引入自抗扰控制器,实现了纵向速度和俯仰角变量的解耦控制。直接针对飞机的非线性模型设计的自抗扰控制器在很大的包线范围内不需要改变控制器的结构和参数,简化了设计过程。大包线范围内的仿真结果表明,系统具有良好的动态性能,控制器具有很强的鲁棒性。     

基于重复自抗扰控制的感应电机矢量控制方法

为了实现感应电机的精确解耦和扰动补偿,降低自抗扰控制对参数的依赖性,提出一种基于重复自抗扰控制的感应电机矢量控制方法,该控制方法通过融入重复控制,进一步提升了传统感应电机自抗扰控制系统抗扰动的能力,并提高了控制精度。基于重复控制的思想,周期性跟踪并补偿误差,逐周期减小误差,提高了系统的扰动隔离度,因而减少了自抗扰控制对于参数鲁棒性的依赖性。仿真和实验结果验证了所提出的重复自抗扰控制方法比传统自抗扰控制在抗扰动性和参数变化方面有更好的控制效果和鲁棒性。     

自抗扰控制器解决感应电机调速系统参数鲁棒性问题

针对矢量控制系统存在的参数鲁棒性差的缺陷,基于自抗扰控制原理,提出了一种可以取代经典PID控制器用于异步电机调速的非线性自抗扰控制器。利用扩张状态观测器,自抗扰控制器可以估计出系统状态变量及其广义导数,从而实现异步电机的精确解耦。此外,上述控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿,这使得自抗扰控制器的设计能够独立于异步电机的精确数学模型。仿真和实验结果表明,相对于经典PID控制器,自抗扰控制器在较宽的调速范围内具有更好的动态性能。     

基于神经元解耦RBF网络多电机系统参数PID控制

以多变量非线性强耦合的两电机同步控制系统为研究对象,针对电流跟踪型SPWM变频器供电的感应电机系统,在α,β静止坐标系下,建立两台电机系统的数学模型.采用RBF网络自适应PID控制器和自适应神经元解耦补偿器的解耦控制技术,对两电机同步系统的速度和张力进行解耦控制.实验结果表明:采用该方法设计的控制器可以实现两电机同步系统中速度和张力的解耦控制,系统具有良好的动静态性能和跟随性能.     

采用自抗扰控制器的高性能异步电机调速系统

矢量控制技术已被广泛地应用于高性能异步电机调速系统中,然而,由于在实时控制中存在严重的外部干扰,参数变化和非线性不确定因素,基于精确电机参数的准确解耦很难实现,并且磁通和转矩的动态性能也受到严重的影响,为了提高调速系统的动态性能,该文提出了一种可以取代经典PID控制器用于异步电机调速的非线性自抗扰控制器。自抗绕控制器由三部分组成;跟踪微分器,扩张状态观测器和非线性状态误差反馈控制律,利用扩张状态观测器,自抗绕控制器可以估计出系统状态变量及其广义导数,从而实现异步电机的精确解耦,此外,上述控制录需要精确电机参数就可以实现干扰补偿,这使得自抗绕控制器的设计能够独立于异步电机的精确数字模型。仿真和实验结果表明,相对于经典PID控制器,自抗绕控制器在较宽的调速范围内具有更好的动态性能以及对负载扰动,电机参数变化都具有更好的鲁棒性。     

基于S7-300的两电机系统DRNN神经网络PID控制

针对多输人多输出时变、非线性、耦合的两电机同步系统,文中提出了一种控制系统,其包括：两个DRNN神经网络在线整定参数的智能PID控制器,分别对系统中的速度和张力变量进行控制;神经元解耦补偿器执行对速度和张力两耦合变量的解耦控制。将控制算法编程下载到PLC中,并采用PROFIBUS-DP现场总线实现S7—300PLC和MMV变频器主从站式通讯。实验表明,采用该方法可以实现两电机同步系统中速度和张力的解耦控制,系统对负载的扰动有很强的抑制作用,系统具有良好的动静态性能,可有效跟踪任意给定轨迹。     

单神经元自适应二维PSD控制的双电机同步系统

以多变量非线性强耦合的双电机同步控制系统为研究对象,针对电流跟踪型SPWM变频器供电的感应电机系统,在a、b静止坐标系下,建立双台电机系统的数学模型。采用单神经元自适应二维PSD控制器,通过反馈抑制了轧辊的扰动和参数差异对控制性能的影响。系统采用非对称双核硬件结构,并引入了硬实时扩展RTX,对多电机同步系统的速度和张力进行解耦控制。实验结果证明了该控制系统在动态性能、稳态性能、跟踪性能方面均优于传统的PID控制器,可以实现系统转子转速和皮带张力的解耦,满足实际生产的要求。     

永磁同步电机的自抗扰控制方法研究

针对永磁同步电机速度控制中存在超调量大,抗负载扰动能力差,采用负载转矩补偿和自抗扰相控制结合的方案,给出一种改进的自抗扰补偿方式,不仅可以发挥经典自抗扰的优点,同时也对负载扰动进行补偿。通过对所给方法的仿真和试验结果分析可得,与传统的PID控制器相比,改进的线性自抗扰补偿控制系统具有较小的超调和稳态误差、较快的响应速度等性能,同时具有好的抗负载扰动能力,提升永磁同步电机的鲁棒性的同时使得动态性能与静态性能也提高很多。     

自抗扰控制器在感应电机中的应用

在采用定子磁场定向的感应电机调速系统中,为提高控制系统的鲁棒性,抑制负载扰动的影响,提出了用自抗扰控制器来控制系统的转速环的设计方案,将负载扰动归到未知扰动中,用自抗扰控制来进行估计、补偿和控制。数字仿真证实了自抗扰控制器不仅能够提高系统的动、静态性能,而且能有效地抑制负载扰动,对负载扰动有较好的鲁棒性。     

单神经元自适应PSD控制的双电机同步系统

以多变量非线性强耦合的双电机同步控制系统为研究对象,针对电流跟踪型SPWM变频器供电的感应电机系统,在α、β静止坐标系下,建立双台电机系统的数学模型.采用单神经元自适应PSD控制器,对多电机同步系统的速度和张力进行解耦控制.实验结果证明了该控制系统在动态性能、稳态性能、跟踪性能方面均优于传统的PID控制器,可以实现系统转子转速和皮带张力的解耦,满足实际生产的要求.     

双永磁电机系统抗扰动转速同步控制

针对不确定性扰动造成的双永磁电机系统转速同步性能下降的问题,提出基于双电机速度环统一建模的抗扰动转速同步控制策略。首先,将2台电机的速度环视为一个整体,建立统一速度环模型;基于该模型,采用线性自抗扰控制器对负载突变、模型失配等引起的扰动进行估计并补偿;进一步提出控制器参数整定方法,并结合交叉耦合结构实现了2台电机的转速同步;最后,采用频域方法分析系统的稳定性以及抗扰动性能。仿真与实验结果证明了所提控制策略的正确性和有效性。