基于误差反馈学习的永磁同步电机变负载有限时间速度控制

针对传统永磁同步电机调速系统面对变负载和大范围调速时,P、I参数需要频繁调整且速度跟踪不理想的问题,提出了一种基于误差反馈学习结构的永磁同步电机有限时间速度控制方法。在对永磁同步电机运动方程分析的基础上,使用非线性PI和径向基神经网络建立了速度环控制器模型。前者保证控制系统收敛和稳定,其输出作为神经网络的误差学习参数;后者基于终端滑模理论设计参数调整律,加快神经网络的参数收敛速度,使得神经网络的输出逐渐取代非线性PI成为控制系统的主要控制器。利用李雅普诺夫稳定判据分析了控制器的收敛性,并在永磁同步电机调速系统上进行了试验。研究结果表明,基于误差反馈学习结构的有限时间控制策略能够减小系统静态误差和抖振,具有一定的抗干扰能力。     

长距离大型带式输送机张紧装置研究

针对传统的液压张紧装置不能满足长距离大型带式输送机应用需要的问题,提出一种基于永磁同步电机的张紧装置,并对该张紧装置结构组成、运行控制等进行分析。采用Matlab软件对比永磁同步电机张紧装置、液压张紧装置应用效果,并将该永磁同步电机张紧装置进行工业应用。结果表明,永磁同步电机张紧装置在张紧力调节影响速度、控制精度等方面表现出显著优势,可在一定程度上提高长距离大型带式输送机运行效率。     

无轴承永磁同步电机的神经网络逆控制

无轴承永磁同步电机是一个强耦合的非线性复杂系统,实现无轴承永磁同步电机的线性化解耦控制,是无轴承永磁同步电机稳定运行和走向实用化的关键。将神经网络具有的特点（对非线性系统的逼近能力以及对系统参数变化的适应能力）与逆系统方法的特点（解耦线性化）相结合,提出了基于神经网络的无轴承永磁同步电机逆系统解耦控制方法。通过用静态神经网络加积分器来构造无轴承永磁同步电机的逆系统,将无轴承永磁同步电机动态解耦成位移子系统和转速子系统分别设计调节器进行控制,然后运用线性系统理论进行综合。仿真及实验结果表明,系统具有良好的鲁棒性和动静态解耦性能。     

基于模糊PI控制器的永磁同步电机矢量控制仿真研究

为改进传统PID控制的永磁同步电动机调速系统性能,提出一种基于模糊PI控制的永磁同步电机矢量控制新方法.仿真结果表明该方法控制精度高,动态特性好,适合于永磁同步电机的速度控制.     

基于无位置传感器的永磁同步电机硬件在环仿真研究

针对DSP控制器对未安装位置传感器的永磁同步电机的控制效果问题、三相逆变器的功率管发生故障时电机的运行状况变化问题,对永磁同步电机的数学模型、电机的速度和位置估算方法(即模型参考自适应方法 MRAS)进行研究。在没有实体永磁同步电机和逆变器的情况下,提出搭建硬件在环半实物仿真平台的方法。借助MATLAB/Simulink以及实时仿真软件RT-LAB搭建永磁同步电机数学模型、逆变器模型和硬件接口模型,此模型作为硬件在环系统的被控对象;电机控制器是TMS320F28027系列DSP,在控制器上运行MRAS速度位置估算算法和FOC磁场定向控制算法;在硬件在环仿真平台上完成无传感器控制算法验证、模拟逆变器发生不同类型故障时电机的工作状况。研究结果表明:硬件在环半实物仿真平台能够用于无位置传感器控制技术的控制功能验证、模拟逆变器故障状态,为优化控制器算法奠定基础。     

永磁同步电机矢量控制系统的建模与仿真

永磁同步电机（PMSM）伺服系统的速度环和电流环具有非线性耦合特性,需要进行电流解耦控制.因此,根据矢量控制的原理实现了该系统的线性解耦.通过对永磁同步电机数学模型分析,建立基于Simulink伺服系统矢量控制仿真模型.仿真结果表明,建立的系统耦合模型具有良好速度控制特性,并对永磁同步伺服耦合系统设计具有指导价值.     

基于自适应观测器的复式永磁同步电机控制仿真

为了解决复式永磁同步电机(PMSM)的可靠运行及速度控制等问题.提出了一种基于自适应观测器的无传感器控制方案.利用Matlab这一工具搭建了复式永磁同步电机的自适应观测器的控制仿真模型,并对算法进行了分析验证,同时为了提高该系统的稳定性,对电机的电阻和磁链也进行了参数辨识.仿真运行的结果验证了自适应观测器作为复式水磁同...     

无轴承永磁同步电机的神经网络逆控制

无轴承永磁同步电机是一个强耦合的非线性复杂系统,实现无轴承永磁同步电机的线性化解耦控制,是无轴承永磁同步电机稳定运行和走向实用化的关键。将神经网络具有的特点（对非线性系统的逼近能力以及对系统参数变化的适应能力）与逆系统方法的特点（解耦线性化）相结合,提出了基于神经网络的无轴承永磁同步电机逆系统解耦控制方法。通过用静态神经网络加积分器来构造无轴承永磁同步电机的逆系统,将无轴承永磁同步电机动态解耦成位移子系统和转速子系统分别设计调节器进行控制,然后运用线性系统理论进行综合。仿真及实验结果表明,系统具有良好的鲁棒性和动静态解耦性能。

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基于动态矩阵控制的永磁同步电机矢量控制

针对强非线性、强耦合永磁同步电机石油钻机的控制问题,本文提出了一种动态矩阵模型预测控制的方法.该方法将采用多步预估技术的动态矩阵算法应用于永磁同步电机矢量控制的速度环控制中,并将其控制效果与传统的永磁同步电机PI控制进行仿真对比.通过对两种方法的初始动态响应以及负载干扰下的稳态恢复进行对比,表明与传统的永磁同步电机PI控制相比,本文所提出的动态矩阵模型预测控制的永磁同步电机的动态响应效果更好,系统的鲁棒性更强,验证了新方法在永磁同步电机石油钻机中应用的可行性.     

基于动态矩阵控制的永磁同步电机矢量控制（英文）

针对强非线性、强耦合永磁同步电机石油钻机的控制问题,本文提出了一种动态矩阵模型预测控制的方法。该方法将采用多步预估技术的动态矩阵算法应用于永磁同步电机矢量控制的速度环控制中,并将其控制效果与传统的永磁同步电机PI控制进行仿真对比。通过对两种方法的初始动态响应以及负载干扰下的稳态恢复进行对比,表明与传统的永磁同步电机PI控制相比,本文所提出的动态矩阵模型预测控制的永磁同步电机的动态响应效果更好,系统的鲁棒性更强,验证了新方法在永磁同步电机石油钻机中应用的可行性。     

Cogging effect minimization in PMSM position servo system using dual high-order periodic adaptive learning compensation

Cogging effect which can be treated as a type of position-dependent periodic disturbance, is a serious disadvantage of the permanent magnetic synchronous motor (PMSM). In this paper, based on a simulation system model of PMSM position servo control, the cogging force, viscous friction, and applied load in the real PMSM control system are considered and presented. A dual high-order periodic adaptive learning compensation (DHO-PALC) method is proposed to minimize the cogging effect on the PMSM position and velocity servo system. In this DHO-PALC scheme, more than one previous periods stored information of both the composite tracking error and the estimate of the cogging force is used for the control law updating. Asymptotical stability proof with the proposed DHO-PALC scheme is presented. Simulation is implemented on the PMSM servo system model to illustrate the proposed method. When the constant speed reference is applied, the DHO-PALC can achieve a faster learning convergence speed than the first-order periodic adaptive learning compensation (FO-PALC). Moreover, when the designed reference signal changes periodically, the proposed DHO-PALC can obtain not only faster convergence speed, but also much smaller final error bound than the FO-PALC.     

基于MRAS的新型永磁同步电机的速度辨识方案

速度辨识一直是永磁同步电机无速度传感器控制系统中的一个核心问题,本文以永磁同步电机本身为参考模型,变换数学模型构造并联模型,并由转矩和转速的基本的机械运动方程和转矩方程推导出速度辨识率,结合模型参考自适应控制理论得到速度辨识方案。本方案控制过程简单,对电机参数不敏感,并将其应用在永磁同步电机矢量控制系统当中,仿真得到的结果验证了本方案的正确性和可行性,同时,与基于POPOV理论的模型参考自适应方案的仿真结果进行比较,分析本方案的优劣。     

基于等价输入干扰估计器的永磁同步电机无速度传感器控制

提出了一种新型的采用等价输入干扰估计器的永磁同步电机控制系统结构,其控制器采用PI控制方法,估计器采用状态观测器与低通滤波器的组合,在此结构下控制器与估计器的设计满足分离原理.为实时估计电机转速,根据定子侧测量的电压、电流值,基于扩展卡尔曼滤波方法(EKF)设计了电机的转速估计器.仿真结果表明在较宽的速度给定范围内,估计器有较高的估算精度,控制器能很好地抑制未知干扰,提高了永磁同步电机的性能.最后通过dSPACE实验验证了该方法的有效性.     

基于Matlab仿真的永磁同步电动机的直接转矩控制研究

针对永磁同步电动机的特点,结合直接转矩控制方案,对永磁同步电动机直接转矩控制方法和调速控制问题进行了深入的研究。介绍了三相永磁同步电动机在转子坐标系下的数学模型,再以三相永磁同步电动机为基础,分析了永磁同步电动机直接转矩控制系统的原理。仿真结果表明,不同参考转速给定下的系统具有更好的适应性。     

基于自适应卡尔曼滤波的永磁同步电机转速辨识研究

为提高永磁同步电机无速度传感器估算速度和位置的精度,提出一种结合扩展卡尔曼滤波和自适应算法相结合的白适应卡尔曼滤波估算方法。利用Matlab／Simulink建立的PMSM无速度传感器直接转矩控制系统模型,对转速和位置进行辨识研究。仿真结果表明,该方法取得令人较满意的结果。     

电梯用永磁同步电机无速度传感器矢量控制研究

研究了一种基于模糊观测器的PMSM无速度传感器矢量控制系统,阐述了其控制原理,介绍了模型观测器设计。数字仿真试验验证了其控制系统性能良好,在0～4 000 r/min转速范围内能够得到较高的转子位置和速度估算精度。     

数控机床旋转进给系统的状态空问模型及性能分析

高性能多坐标数控机床的摆头、转台等旋转进给系统多采用永磁同步伺服电机进行直接驱动,其控制问题较常规进给系统更为复杂。因此建立更为科学的适用于直接驱动的永磁同步电机的数学模型对提高旋转进给系统的控制水平具有重要意义。本文提出在矢量控制的基础上建立直接驱动用永磁同步电机的状态空间模型的方法,并运用现代控制理论对系统的能控性、可观测性及稳定性等进行分析和计算以及对系统进行极点配置,并用Simulink进行了系统仿真,为数控机床旋转进给伺服系统的设计和分析提供了理论基础和分析方法。     

基于CKF的永磁同步电机无传感器控制

永磁同步电机（PMSM）是典型的非线性系统。为提高转速估计精度,提出了将cubatureKalmanfilter（CKF）方法应用在PMSM无速度传感器控制中。和扩展卡尔曼滤波（EKF）算法相比,CKF无需对系统非线性模型进行线性化处理。其根据spherical—radialcubature准则,通过一些相等权值的cubature点经非线性系统方程转换后产生新的点来给出下一时刻系统状态的预测,不需要对系统模型进行线性化处理。文中在对CKF算法分析的基础上,建立了基于CKF的PMSM无速度传感器控制仿真模型,通过和传统的EKF算法的仿真对比实验,验证了CKF算法的有效性和优越性。     

一种永磁同步电动机的速度零振荡控制策略

针对永磁同步电动机（PMSM）的启动速度振荡问题,在PMSM数学模型基础上,提出了一种速度零振荡控制策略。首先建立了基于PMSM转子磁场定向的矢量控制算法模型;然后利用现代控制理论的极点配置方法将系统等效成一个四阶闭环控制系统;并在此基础之上,对闭环系统施与分时整形输入控制策略。仿真结果证明,提出的控制策略能够改善系统的动态性能,达到速度零振荡的目的,并且减少了功率损耗,延长了PMSM的工作寿命。