自适应模糊控制在感应电动机调速系统中的应用研究

针对基于直接转矩控制的感应电动机调速系统低速运转时由定子电阻变化引起的转速静差问题,提出一种自适应模糊控制方法,首先给出定子电阻变化量的模糊估计器和感应电动机直接转矩控制的模糊实现,在此基础上提出了自适应模糊控制方案。仿真实验表明,该方案能够解决调速系统在低速范围内的静差问题。     

基于MRAS的感应电动机无速度传感器控制方法

针对传统的感应电动机转速辨识算法只对电动机转速进行辨识,而没有考虑定子电阻的变化对电动机转速辨识所带来影响的问题,提出了一种改进的基于MARS的感应电动机无速度传感器控制方法。该方法采用电压模型的输出作为转子磁链、定子电阻的期望值,电流模型的输出作为转子磁链、定子电阻的推算值,根据MARS理论,以电压模型作为参考模型、电流模型作为自适应可调模型,进行电动机转速、定子电阻的辨识。仿真结果表明,该方法能够同时辨识电动机转速和定子电阻,有效消除了定子电阻发生变化对电动机转速辨识带来的影响,提高了感应电动机控制系统的低速辨识性能。     

感应电动机调速系统的自适应逆控制

针对电压源型逆变器供电的感应电动机调速系统,提出了一种自适应逆控制方法,实现了电磁转矩和定子磁链的解耦控制．应用得到的逆系统将多变量、非线性、强耦合的感应电动机调速系统解耦为电磁转矩和定子磁链两个一阶线性子系统,从而简化了各个闭环线性调节器的设计难度．为了提高系统的鲁棒性,利用递推最小二乘算法实时辨识电动机参数,降低了参数变化对系统性能的影响．使用MATLAB软件进行了仿真实验,实验结果验证了理论分析的正确性和控制方案的可行性．     

一种基于改进反电动势的模型参考自适应转速辨识方法

构建了感应电动机的数学模型;在分析基于无功功率的模型参考自适应的稳定性的基础上,提出一种基于改进反电动势的模型参考自适应转速辨识的新方法,即重新构造模型参考自适应转速辨识的误差信号,该信号包括反电动势的误差矢量与转子磁链矢量的叉乘和点乘,通过误差信号辨识出电动机的转子转速。试验结果表明,该方法克服了基于反电动势的模型参考自适应在停车制动及发电状态下的不稳定性问题。     

基于无功功率的感应电机转速自适应辨识

在感应电机直接转矩控制的基础上,提出了基于无功功率的转速自适应辨识模型,并运用MATLAB/SIMULINK工具进行仿真,仿真结果证明,该速度辨识器具有较好的辨识效果。     

基于滑模与自适应观测器的感应电机非线性控制新策略

提出一种结合滑模变结构和自适应观测技术的感应电机非线性控制新方法. 以定子电流与定子磁链为状态变量建立感应电机模型, 采用非线性分析方法建立转矩与磁链误差方程, 使用自适应滑模技术设计转矩与磁链控制器, 推导出定子电压控制量. 基于模型参考技术设计自适应观测器, 向控制器提供准确的转速辨识与磁链观测值,并给出了控制系统的稳定性证明. 该方法具有转矩脉动小、定子磁链畸变不明显的优点, 低速时也具有良好的控制性能, 且对参数与负载变化有较强的鲁棒性. 仿真与实验结果证明了该控制策略的正确性与有效性.     

基于感应电机状态方程的定子电阻辨识方法的研究

基于感应电机两相同步旋转坐标系状态方程,提出了一种新的定子电阻辨识方案。在分别利用励磁电流微分方程和转矩电流微分方程推算转速的基础上,利用二者的等量关系实现了定子电阻在线辨识。该方案的优点是,定子电阻估算仅需要电机终端可测的定子电压、电流,无须借助转子或定子磁链。仿真实验将其应用于无速度闭环矢量调速系统,实时更新转速估算模块中的定子电阻,论证了该方案对电机参数变化鲁棒性强及对改善转速估算精度的有效性。     

一种基于无功功率的感应电动机复合转速辨识方法

针对基于无功功率的模型参考自适应转速辨识法在动态过程中存在的收敛慢问题,提出了一种基于无功功率的复合转速辨识方法,即将基于无功功率的直接计算法和MRAS转速辨识法相结合的方法。实验结果证明,该方法既具有直接计算法的快速跟随能力,又有MRAS转速辨识法的强抗干扰能力,且算法简单,所用电动机参数少,容易在工程中实现。     

间接矢量控制中的转子电阻辨识方法研究

针对感应电机的间接磁场定向控制系统中转子电阻在低速时大范围变化造成定子电流和电磁转矩脉动严重的问题,依据模型参考自适应理论和瞬时无功功率理论,提出一种基于无功功率参考模型的转子电阻在线辨识方法。辨识模型不依赖于感应电机的定子电阻,对定转子电感和转速的变化鲁棒性好,准确观测转子磁链角,使得定子电流和电磁转矩的脉动减小。将该辨识算法应用于电动轮自卸车调速系统实验平台的感应电机转子电阻辨识,仿真结果表明,较未辨识转子电阻时系统性能得到了较明显改善,转子电阻辨识能够快速收敛于实际值,响应速度快,且对定转子电感的动态变化不敏感,能有效降低转子磁链观测误差,抑制定子电流和转矩脉动,在低速时控制性能提升显著,验证了辨识算法的正确性及其工程实用价值。     

矿山变频矢量控制系统效率优化方案研究

针对矿山变频调速系统感应电动机采用恒定磁通控制,存在损耗严重、运行效率低的问题,提出了一种矿山变频矢量控制系统的效率优化控制方案。该方案在两相旋转d-q坐标系下,建立了考虑定、转子铜损和铁损的系统损耗模型,推导得到不同运行工况下电动机损耗与转子磁链之间的对应关系;为改善因弱磁运行而造成的系统动态响应过慢问题,通过优化转矩电流和磁链电流比重关系,获得电动机电磁转矩的快速响应和转速跟踪。基于DSP+FPGA控制系统搭建22kW三电平感应电动机调速系统实验平台,实验结果表明,该优化方案可以降低感应电动机矢量控制系统运行损耗,提高系统运行效率,并保证系统的稳态性能和动态响应性能。     

压力有关型VAVBOX控制回路的系统辨识

变风量空调末端（VAVBOX）是变风量系统的关键部位,其运行的状况将直接影响空调系统的整个运行效果。本文主要论述了对压力有关型变风量末端控制回路进行了系统辨识,风阀模型采用开环辨识的方法,房间模型辨识中采用了闭环辨识。为研究变风量空调末端（VAVBOX）在室内温度方面的精确控制与抗扰问题打下了坚实基础。     

Predictive Functional Control Based on Fuzzy Model: Comparison with Linear Predictive Functional Control and PID Control

The implementation of the fuzzy predictive functional control (FPFC) on the magnetic suspension system is presented in the paper. The magnetic suspension system was in our case the pilot plant for magnetic bearing and is an open-loop unstable process, therefore a lead compensator was used to stabilize it. The high quality control requirements were a-periodical step response and zero steady-state error. Adding the integrator to a feedback causes overshoot. The solution to the problem was cascade control with fuzzy predictive functional controller in the outer loop. To cope with the unknown model parameters and the nonlinear nature of the magnetic system, a fuzzy identification based on FNARX model was used. After successful validation the obtained fuzzy model was used for controller design. The FPFC is compared with a cascade linear predictive functional control (PFC) and PID control. The results we obtained with the FPFC are very promising and hardly comparable with conventional control techniques.     

学习理论与鲁棒控制

首先简要介绍了ＰＡＣ（ｐｒｏｂａｂｌｙ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ ｃｏｒｒｅｃｔ）学习理论的基本原理,分析了ＰＡＣ学习理论在处理鲁棒控制中某些问题时的可行性和有效性,阐述了目前主要的研究结果,指出了存在的主要困难及未来的研究方向,另外也简要介绍了其在系统辩识方面的应用情况。     

小波理论及在滤波、系统辨识与控制中的应用

本文首先在阐述小波(分析)理论的基础上,介绍小波与(人工)神经网络相结合的小波神经网络.由于它们所具有的独特优点,使其在滤波、动态系统辨识与控制中的应用日益广泛,是本文阐述的第二个问题.再者,介绍三个有关的软件工具箱.     

面向鲁棒控制的l1中心估计递推算法

讨论未知但有界误差假设下的ｌ１中心估计问题，提出了中心估计递推算法的理论基础，并据此设计了ｌ１中心估计的递推算法。理论分析和数据仿真表明，与原有算法相比，递推算法可以显著减少计算量，提高估计速度，因而可应用于实时在线辨识。所给算法和结果是面向鲁棒控制的。     

一类动态大系统的协调控制模型

讨论了一类离散动态大系统的协调控制问题，提出了相应的模型辨识方法及自适应协调控制算法。通过仿真实例，说明效果是良好的。     

关于建模与自适应控制的一体化途径

在文献自适应辨识预报和控制-多层递阶途经中,我们提出了非线性系统动态线性化的概念.这种动态线性化仅仅是形式上的,而不是真的线性化.但研究发现,在这种线性化过程中,包含了一种新的系统辨识思想,那就是在线实时建模一实时反馈控制校正的思想.这种辨识把建模与反馈控制结合成为一体,突破了参数自适应的框架.实现了控制系统的结构自适应性,并且避免了建立数学模型这一繁锁的步骤.本文就是对这种系统建模与控制一体化的途径进行介绍.     

先进控制算法的研究

DMC预测控制算法能够较好改善纯滞后复杂对象的控制效果.基于LabVIEW设计实现了DMC、DMC-PID、差分方程MPC等高级控制算法.利用LabVIEW对以上算法进行仿真,并选取一阶纯滞后模型作为控制对象进行控制效果检验.实验结果证明以上控制算法较常规PID有较好的控制效果.     

Kernel-Based State-Space Kriging for Predictive Control

In this paper, we extend the state-space kriging(SSK) modeling technique presented in a previous work by the authors in order to consider non-autonomous systems. SSK is a data-driven method that computes predictions as linear combinations of past outputs. To model the nonlinear dynamics of the system, we propose the kernel-based state-space kriging(K-SSK), a new version of the SSK where kernel functions are used instead of resorting to considerations about the locality of the data. Also, a Kalma...     

指纹识别技术在门禁系统的应用

本文介绍了指纹识别技术在门禁系统的应用,对指纹特征、系统结构和功能作了比较详细的介绍。该系统的特点,采用生物测定学针对人的活体指纹进行身份鉴别,自动控制门禁系统,操作快捷、简便。