SMPMSM驱动系统的自抗扰协同控制

基于面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统的电流内环协同控制器和速度外环自抗扰控制器的设计,架构了一种新颖的集成自抗扰控制和协同控制的双闭环SMPMSM矢量控制系统,旨在提升SMPMSM驱动系统的动态、静态性能及其鲁棒性。在理论分析的基础上,对SMPMSM驱动系统架构及其控制性能进行了数字仿真和性能测试,并与经典的PI控制的SMPMSM驱动系统进行了比较研究,最后给出了结论。     

基于S函数的永磁同步电动机模糊控制系统研究

将一种基于模糊推理的PI参数自整定控制器引入永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统中.控制器根据控制量给定值和反馈值的偏差E和偏差变化率EC按照模糊控制规则实时调整PI控制器的两个参数.针对程序具有可移植性的特点,运用Matlab中的M文件实现了对PMSM系统的仿真.仿真结果表明:基于参数自整定模糊控制与常规PI控制的永磁同步电机调速系统相比,具有良好的动态和稳态性能以及较强的鲁棒性,证明这种设计方法的合理性和优越性.     

基于免疫遗传模糊神经网络的永磁同步电机控制

在分析永磁同步电动机(PMSM)数学模型的基础上,提出了一种基于免疫遗传算法(IGA)的递归模糊神经网络(RFNN)控制器的设计方法,并应用于永磁同步电动机双闭环矢量控制系统中的转速控制器中,对永磁同步电动机实现精确的速度控制.在与传统PI控制和递归模糊神经网络控制仿真比较中,采用该方法的系统显示出良好的控制性能和控制效果.     

永磁同步电动机驱动系统数字PI调节器参数设计

在分析永磁同步电动机(PMSM)数学模型的基础上,建立了转子磁场定向矢量控制的永磁同步电动机的驱动系统模型.针对全数字化大功率永磁同步电机磁场定向控制调速系统的双闭环结构,建立了电流环和速度环的传递函数模型,根据经典PI调节器工程设计方法,给出了一种数字PI调节器的控制参数设计准则和方法,并通过试验进行了验证.     

永磁同步电动机的自抗扰控制研究

为了解决永磁同步电动机(PMSM)低速时控制性能差的问题,提出了用自抗扰控制器代替永磁同步电动机控制系统速度控制环中的PI控制器。根据永磁同步电动机的强耦合性、非线性的特点,研究了直接转矩控制技术(DTC)和自抗扰控制(ADRC)技术,设计了基于ADRC-DTC的永磁同步电动机的控制系统,并构建了其仿真模型。仿真结果表明:在低速时,基于ADRC-DTC的永磁同步电动机的控制系统比基于PI-DTC的控制系统转速响应快且超调量小,转矩脉动小,电流畸变小,有较好的鲁棒性。     

基于改进自抗扰控制的永磁同步电机无传感器系统研究

针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制无速度传感器系统的速度辨识问题,分别在系统的速度环、电流环设计自抗扰控制器替代传统的PI调节器。通过自抗扰控制(ADRC)中的扩张状态观测器(ESO)对扰动的准确估计进行速度辨识,实现系统的无传感器运行;对典型自抗扰控制器进行改进,简化模型结构并引入模糊控制算法对控制器参数进行优化。仿真结果表明:改进ADRC比PI调节更能满足PMSM系统的高性能控制要求;与模型参考自适应相比,采用ESO观测方法在电机低速运行时的转速估计效果更好,且对电机参数变化不敏感,鲁棒性更强。     

基于无电流传感器的永磁同步电机系统模型预测控制

针对无任何相电流传感器的三相永磁同步电机(PMSM)驱动系统,提出基于扩张状态观测器(ESO)的无电流传感器模型预测转矩控制(MPTC)策略。为了进行电流反馈以实现高精度控制,两个相电流传感器是必不可少的,为此采用ESO技术构造无电流传感器,以实现对PMSM驱动系统相电流和时变定子电阻的快速准确估计;为了减小转矩和磁链脉动、提高控制性能,给出PMSM驱动系统的MPTC设计方法。所设计基于ESO无电流传感器的MPTC策略能够使PMSM驱动系统不仅可靠稳定运行,而且具有满意的动态性能和较强的鲁棒性。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于模糊PI参数自整定的永磁同步电动机矢量控制系统

将一种基于模糊推理的参数自整定 PI 控制器引入到永磁同步电动机(PMSM)矢 量控制系统中,该控制器可以根据控制量给定值和反馈值的偏差 E 和偏差变化率 EC 按照模糊控 制规则实时自整定 PI 控制器的两个参数。仿真结果表明,运用该控制方法的系统响应快、超调 小、鲁棒性好,较常规 PI 控制具有更好的动静态性能。     

基于离散时间趋近率控制与内模控制的永磁同步电动机传动系统

提出一种永磁同步电动机（PMSM)鲁棒控制技术，以削弱系统性能对电机模型精度的敏感性，简化控制器设计过程。首先在电流控制中应用对模型误差高度鲁棒的内模控制(IMC)，得到同步坐标系下直接由电机参数和期望闭环带宽表示的PI型IMC控制器，改善电流环特性的同时避免了调节PI参数。随后提出了基于离散时间趋近率控制(RLC)的PMSM速度控制器，其离散解满足了数字控制对离散系统分析与设计的需要，分析了速度环中RLC控制器的稳定性。仿真结果验证了所提传动系统的优良性能。     

基于扩张状态观测器的永磁同步电机二自由度PI控制

针对永磁同步电机(PMSM)系统速度环采用传统的PI控制时,无法兼顾转速超调量与响应快速性要求的问题,提出采用二自由度(2-DOF)PI控制策略设计速度环控制器。同时,为减小负载转矩、电机参数变化等扰动因素的影响,将其作为总扰动,利用扩张状态观测器(ESO)进行观测,并基于观测值进行前馈补偿。仿真结果表明,采用所设计的2-DOF PI控制,可以有效减小转速的超调量,提高转速的跟随性能和系统的抗扰动性能。采用基于ESO的2-DOF PI控制,进一步提高了系统的抗负载扰动性能,同时可以实现转速的快速响应和无超调控制。所提控制策略的正确性和有效性得到了验证。     

改进GPC算法在永磁同步电机控制系统中的应用

为了使永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统适用于更高要求的场合,在给出PMSM在d-q旋转坐标系中的模型表达式和传动系统机械运动方程的基础上,推导出了系统的基于受控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型。基于此模型和金元郁等提出的改进广义预测控制算法(JGPC)设计出了适用于PMSM驱动系统的速度环的改进广义预测控制器。仿真实验表明,JGPC控制器可以很好的跟踪给定速度曲线,辨识出的参数跟实际电机的相关参数一致,且动态及稳态性能良好。     

PMSM驱动系统的无模型电流预测控制

对于电动汽车PMSM驱动系统而言,复杂多变的负载工况和运行温度使电机参数存在较大的不确定性,直接影响基于模型的PMSM电流预测控制系统性能。论文创新性地将无模型控制和预测控制相结合,基于系统的输入和输出数据建立PMSM超局部模型,再设计PMSM驱动系统的无模型电流预测控制器,架构无模型电流预测控制的PMSM驱动系统。最后,通过系统建模和仿真研究,评价所建议的PMSM驱动系统动静态性能及其对参数变化的鲁棒性并给出结论。     

基于CMAC神经网络的永磁同步电机控制方法研究

将一种基于CMAC神经网络的PID控制器引入到永磁同步电动机交流调速系统中,取代传统的PMSM双环控制系统中的转速外环PI控制器。实验结果表明,运用该控制方法的系统响应快、超调小、鲁棒性好,较常规PI控制具有更好的动、静态性能。     

基于无速度传感器永磁同步电动机PCH速度控制

基于模型参考自适应(MRAS)的转速估计原理,提出了一种永磁同步电动机(PMSM)的无速度传感器控制方法,该方法以PMSM本身作为参考模型,将含有待估计参数的模型作为可调模型。根据两个模型状态变量的不同,通过一定的自适应调节机构,得到转子速度的估计值。然后利用端口受控哈密顿(PCH)系统方法,建立PMSM的PCH模型,根据最大转矩/电流(MTPA)控制原理,设计了隐极式PMSM的无传感器速度控制器。最后通过Matlab/Simulink建立仿真模型,仿真结果表明,该控制系统具有很好的转速跟踪和速度估计的性能。     

串级预测控制在永磁同步电动机调速系统应用

永磁同步电动机的速度受参数变化、负载扰动影响较大,为提高永磁同步电动机控制系统的抗干扰能力和稳定性,提出一种基于预测控制算法的复合控制策略。该控制策略对永磁同步电动机参数依赖较小,由转速状态观测器实现对PMSM速度变化趋势的预测估算,通过预测控制器产生电流控制增量,进而实现对电动机转速的控制。该算法采用分层控制结构,将预测控制和PI控制结合,实现串级预测控制,并进行了仿真分析。仿真结果表明,该算法较传统PI控制器具有更强的抗干扰能力,更快速的响应,更强的鲁棒性,更优的综合性能。     

基于自抗扰控制的PMSM转速调节系统

经典PI调节的永磁同步电动机转速控制,存在快速性与超调量之间的矛盾.将自抗扰控制技术应用于永磁同步电动机转速控制中,设计跟踪微分器对输入安排过渡过程,使系统有良好的转速适应性;扩张状态观测器通过对综合扰动项的观测和实时补偿,增强了系统的鲁棒性.仿真实验结果表明,基于ADRC的PMSM转速调节系统,可实现对输入信号的快速无超调跟踪.     

永磁同步电动机的非线性PI速度控制

永磁同步电动机(PMSM)是典型的非线性系统，该文考虑了齿隙转矩、谐波转矩等转矩波动和各种不确定扰动，建立了包含非线性不确定项的PMSM数学模型。针对所提模型，采用非线性PI控制方法实现速度控制，得到具有鲁棒性能的控制器。非线性PI控制摒弃了传统自适应控制方法对不确定系统控制时所采用的参数辨识加反馈控制器设计的结构，不需要知道非线性不确定函数的具体形式，通过确定该函数的界来设计控制器的参数，使系统能够达到全局渐近稳定或者实现对参考信号的跟踪。仿真结果表明了控制算法的有效性。     

SMPMSM驱动系统的无位置传感器控制

为了实现面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统在位置传感器故障下的容错运行,提出基于无模型自适应观测器实现逆变器死区的合理补偿;再通过逆变器参考电压及SMPMSM的定子电流,设计基于微分代数的转子位置估计器,实现SMPMSM驱动系统全速度范围内的转子位置和转速估计。在理论分析的基础上,建立了无位置传感器控制的SMPMSM驱动系统模型,通过系统仿真结果证实所提出的SMPMSM驱动系统无位置传感器控制方案的有效性及技术优势。     

PMSM无模型滑模转速无差拍电流预测控制

针对传统永磁电机调速系统易受到参数摄动影响而导致控制精度下降的问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的永磁同步电机(PMSM)无模型滑模转速无差拍电流预测控制策略。首先用参数摄动下的PMSM调速系统数学模型归纳出系统对应的超局部模型,然后结合无差拍预测控制思想设计了电流环控制器,采用两步预测算法解决了传统无差拍算法存在的延时问题,并且提出校正算法进一步抑制实际的预测误差;利用变速率指数滑模趋近率设计了新型无模型滑模速度控制器,减弱抖振的同时提高了系统响应速度;并设计ESO对参数失配和扰动进行估计和补偿。最后,通过仿真与半实物实验验证了所提控制策略的有效性。     

永磁同步电动机调速系统积分切换增益滑模变结构控制

研究了永磁同步电动机(PMSM)调速系统的滑模控制问题。为了提高PMSM调速系统的动态品质,提出了一种基于积分切换增益的趋近率,设计了滑模控制器,并将这种控制策略应用于PMSM的速度调速器设计中,获得了速度调节滑模控制律。仿真结果表明:与等速趋近律、PI调节器比较,该新型趋近律能有效抑制滑模控制抖振,提高滑模趋近速率;基于该控制策略的PMSM速度调节器能够有效提高系统的动、静态特性与鲁棒性。