基于时间延迟状态反馈精确线性化的PMSM混沌反控制

研究了利用微分几何方法和延迟反馈控制实现永磁同步电机混沌反控制的方法.从数学模型出发,运用微分几何理论讨论了永磁同步电机能进行精确线性化的条件,推导了用状态延迟反馈精确线性化实现混沌反控制的过程.在此基础上,设计了混沌反馈控制器,对这种控制器的控制结果进行了仿真研究.仿真结果说明利用状态延迟反馈精确线性化设计混沌反控制器是完全可行的,结果是满足要求的.     

状态反馈精确线性化永磁同步电动机转速控制

对采用微分几何方法设计永磁同步电机转速控制器的可行性进行了研究.从永磁同步电机的数学模型出发,运用微分几何理论,讨论了控制永磁同步电机转速的理论基础,给出了永磁同步电机可以进行精确线性化和输出函数可以取电机转速的条件;在此基础上设计了状态反馈控制器,研究了这种控制器的动态响应特性和抗干扰能力.将这种控制器与同一数学模型下PI控制器进行了控制结果的仿真对比,结果表明,利用微分几何理论设计控制器对永磁同步电机模型进行控制是完全可行的,且有更高的控制精确度和稳态特性,动态性能得到明显改善.     

永磁同步电机混沌运动的逆系统控制

针对永磁同步电机运行中的混沌动态行为,提出一类永磁同步电机混沌运动的逆系统控制方法.通过多时间尺度变换,将转子磁场定向坐标系下的永磁同步电机模型变换成一种简单的无量纲模型.利用相图和分岔图,分析永磁同步电机的混沌动态特性.在证明永磁同步电机混沌系统可逆的基础上,通过状态反馈构造出永磁同步电机混沌系统的逆系统,将逆系统与原系统串联,组成伪线性复合系统,该复合系统等效于一个二阶线性积分环节.采用线性综合方法设计闭环控制器对永磁同步电机混沌系统进行控制.仿真结果表明该方法可实现永磁同步电机混沌系统对参考转速的渐近跟踪,控制系统的动、静态响应性能优良.     

转矩观测和惯量辨识的车用IPMSM非线性控制

针对电动汽车内置式永磁同步电机(IPMSM)牵引系统状态反馈精确线性化控制易受负载和转动惯量等机械参数变化而控制性能恶化问题,运用全阶状态观测和自适应辨识方法对负载变化和转矩惯量时变进行在线辨识,将在线观测和实时辨识的结果运用到IPMSM状态反馈精确线性化模型当中,提高系统的鲁棒性.仿真实验结果表明转矩观测和惯量辨识的...     

统一电能质量控制器的非线性控制策略研究

建立了UPQC串、并联侧的数学模型,并利用状态反馈精确线性化方法将其解耦成线性系统.在此基础上,结合变结构控制理论,设计了反馈控制器.运用MABLAB软件,对设计的控制器进行仿真研究.结果表明,加装该控制器后可以更有效的对串、并联侧电压、电流进行补偿.     

永磁同步电机转速环扰动反馈线性化控制

针对永磁同步电机运行过程中的不确定性扰动问题,设计了基于高增益扩张观测器的永磁同步电机转速环扰动反馈线性化控制器.首先,基于永磁同步电机完全数学模型设计了高增益扩张观测器对系统不确定性扰动进行观测.其次,结合系统电流环PI控制,设计了基于电机简化数学模型的高增益扩张观测器,有效降低了观测器阶数,提高了系统执行效率.最后,在扰动观测的基础上,对系统转速环进行反馈线性化控制,提高了系统在扰动下的转速动态响应性能.对比实验结果验证了反馈线性化控制器在抗扰动方面的优势.     

永磁同步电动的反馈线性化控制

针对交流永磁同步电动机（PMSM）多变量、强耦合、非线性的特点，设计了状态反馈线性化控制器，用于速度环的调节。该方法可将原系统有效的解耦线性化，然后利用线性化方法进行综合，仿真结果证明，该算法可以得到理想的动静态性能。     

基于扩张状态观测器的PMSM积分时变滑模控制

为了实现永磁同步电机(PMSM)驱动系统的高精度跟踪控制,提出了新型积分时变滑模控制策略,该策略考虑到系统的非线性和耦合特性对动、静态性能的影响,首先采用反馈线性化原理将系统模型线性化,然后为了加快动态响应过程,采用单回路结构取代串级结构设计积分时变滑模控制器。针对负载扰动的问题,设计了一种以负载转矩为观测对象的扩张状态观测器,并将观测值反馈到控制器中以克服扰动对性能的影响。最后在永磁同步电机实验平台上开展了对比实验研究,通过实验结果可以看出,积分时变滑模控制器使系统具有无超调、快速性的优点,提高了系统的动态和稳态性能,扩张状态观测器能够快速跟踪负载的变化,增强了控制器对负载扰动的鲁棒性。     

电压源换流器高压直流输电系统的精确线性化变结构控制器设计

建立电压源换流器高压直流输电系统在同步旋转dq坐标系下的暂态非线性数学模型。为实现对这个非线性系统的控制器的直接设计,采用状态反馈精确线性化的方法,将非线性的数学模型转化成线性的形式。然后,运用变结构的控制方法,设计整流侧和逆变侧的控制器,从而实现直流侧电压恒定和有功、无功功率的独立解耦控制。最后,建立Matlab的仿真模型进行仿真分析,仿真结果表明所设计的控制器具有良好的暂态控制性能和较强的鲁棒性。     

永磁同步电动机混沌运动的完全精确线性化控

永磁同步电动机在一定条件下或参数处于某特定区域会发生混沌现象,这影响了电动机运行的性能。根据微分几何理论,利用完全精确线性化的方法,设计出控制混沌的控制律。该方法以转子角速度为控制变量,通过电动机的非线性反馈进行解耦,转子角速度可以根据跟踪设定其稳定点。这个控制律可以使系统稳定在某一平衡点,而且这个平衡点不是唯一的,这样可以根据情况设定平衡点,满足了实际需要。实验仿真表明,利用完全精确线性化的可以使系统消除混沌,达到了新的平衡,这证实了控制律的有效性。     

PMSM伺服系统的控制

永磁同步电动机(PMSM)是一个复杂耦合的非线性系统,本文应用一种非线性控制方法--直接反馈线性化理论,通过对输出变量进行李微分,得到所需的坐标变换和非线性系统状态反馈,实现PMSM系统的输入输出线性化,同时也实现了系统的解耦.Matlab仿真结果表明,该控制方法对PMSM伺服系统具有良好的位置跟踪性能,而且能够有效降低转矩变化对位置跟踪性能的影响.     

三相交错并联VRM的状态反馈线性化控制

以三相非隔离式交错并联VRM为研究对象,应用微分几何理论实现三相VRM的非线性解耦控制.首先在统一的开关脉冲函数下,建立三输入三输出仿射非线性模型;基于微分几何理论得到三相VRM的状态反馈线性化解耦控制规律;最后给出了仿真对比实验,结果表明基于状态反馈线性化控制的交错并联VRM有良好的动态品质和稳态特性.     

CCM Buck变换器的状态反馈精确线性化的非线性解耦控制研究

基于非线性系统的微分几何理论，应用脉冲模型积分法建立CCM(电流连续型)Buck变换器的非线性仿射模型，推导出对应的非线性坐标变换矩阵和非线性状态反馈表达式，得到了Buck变换器状态反馈精确线性化模型，由此提出了电感电流和输出电容电压解耦控制策略。研究结果表明，Buck变换器通过状态反馈实现精确线性化得到的非线性控制策略，比现有的PI控制有更好的动态响应调节和稳态误差调节特性。同时说明状态反馈精确线性化能对Buck变换器这类分段线性系统实现完全解耦控制，从而具有一般性理论和实际意义。     

考虑负载不确定的异步电机反馈线性化的最小损耗控制

研究异步电机负载变动时基于反馈线性化的最小损耗控制的实现问题。首先分析了异步电机的损耗特性,建立了受电机温度时变参数影响小的最小损耗磁链控制模型,揭示了通过转矩的实时估计对磁链进行控制可实现最小损耗控制。应用微分几何精确线性化的理论,建立了考虑负载转矩不确定性的异步电机反馈线性化模型,实现了转速和磁链的线性化解耦控制,电机转矩的实时估计依据参考模型在电动机反馈线性化控制中实现。异步电机的反馈线性化控制既提高了动态时的响应速度,又实现了稳态时的轻载高效率运行。合理选取控制参数,实现转速、磁链以及转矩估计的渐进收敛。仿真实验表明所提控制方法的可行性和有效性。     

基于反馈线性化的交流直线永磁同步伺服电动机速度跟踪控制

根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型 ,采用状态反馈线性化的方法 ,建立三相交流直线永磁同步电动机闭环系统动态的输入 -输出数学模型。通过该线性化模型设计速度跟踪控制律 ,在保证整个闭环系统稳定的情况下 ,提高速度跟踪的快速性和精确性。最后 ,通过MATLAB 5 3进行计算机仿真实验研究 ,结果表明线性化后的系统模型是简单适用的 ,速度跟踪实现了快速性和精确性     

Boost变换器精确反馈线性化滑模变结构控制

利用非线性系统的微分几何理论,在Boost变换器仿射非线性模型基础上,推导出对应的非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,得到Boost变换器状态反馈精确线性化模型。在此线性化模型基础上,选取线性切换函数和指数趋近律,设计滑模变结构控制器。研究对比表明,所提出的精确反馈线性化滑模变结构控制策略具有良好的动态响应调节和稳态误差调节特性,同时克服了现有精确反馈线性化控制策略固有的对精确数学模型依赖性的缺点,表现出更强的鲁棒性,从而具有一般性理论和实际意义。     

直流变换器并联系统动态均流的非线性控制

基于微分几何理论，该文针对并联直流变换器提出了一种新颖的非线性动态均流控制策略。文章首先利用开关脉冲分段函数建立了两相交错并联变换器两输入两输出仿射非线性模型，推导出对应的非线性坐标变换矩阵和非线性状态反馈规律表达式，得到状态反馈精确线性化模型。接着文章利用二次型最优控制对线性化模型进行动态均流控制设计，得到精确线性化的状态反馈规律，建立了一种基于微分几何理论的非线性均流控制策略。研究表明，两相并联直流变换器通过状态反馈精确线性化得到的非线性均流控制策略，比现有PID均流控制有更好的动态均流特性，同时具有较好的动态和稳态品质。