开关磁阻电机的模糊滑模控制策略研究

本文提出一种带有模糊滑模控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制方案.针对SRM的非线性和时变性,设计了以电流偏差作为切换函数的滑模变结构控制器,并运用模糊规则对开关增益量进行智能控制,增强了系统准确性和稳定性.仿真结果表明此方案能够精确跟踪绕组电流,有效抑制转矩脉动,实现SRM电动机的高性能控制.     

采用模糊逻辑修正的SRM滑模控制器设计

针对开关磁阻电动机输出转矩脉动问题,提出了一种基于模糊逻辑修正的滑模转矩脉动最小化控制方法;采用数学解析方法对有限元分析的电感数据进行处理,从而建立电机的非线性模型,并详细分析了转矩脉动机理;设计了基于滑模变结构的电机瞬时转矩控制器,并采用模糊逻辑修正模块对关断角进行实时补偿控制;仿真结果表明,与PI定角度控制及滑模控制相比,转矩脉动系数分别减小了24.7%和15.1%,提升了高转速时的电机动态性能。     

一种减少SRM转矩脉动的控制策略研究

开关磁阻电机(SRM)由于其简单的结构和优异的性能,应用范围很广泛,但其本身结构导致了转矩脉动的产生,为了解决这个问题,文章研究了一种控制策略—直接转矩控制,以减少开关磁阻电机的转矩脉动。文章详细阐述了直接转矩控制的基本原理和实现方法,并对基于这种控制策略的开关磁阻电机的控制进行了Matlab仿真。仿真结果表明直接转矩控制能够有效地减少开关磁阻电机的转矩脉动,且控制方法简单,系统具有良好的动静态性能。     

基于自抗扰迭代学习控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制

针对开关磁阻电机双凸极结构和磁路饱和非线性导致开关磁阻电机转矩脉动大的问题, 本文基于一种新 型的数据驱动控制方法——自抗扰迭代学习控制, 将开关磁阻电机看成是空间重复运动对象, 设计空间迭代域补偿 机制用于抑制电机非线性特性所带来的换相转矩脉动. 提出了基于空间域扩张状态扰动补偿机制的转矩分配控制 策略, 在无法精确获取电机非线性模型的情形下, 设计了非线性转矩补偿器和电流控制器对各相电流进行精确补偿 和精确跟踪控制. 仿真研究表明, 基于自抗扰迭代学习的控制策略能显著快速地抑制开关磁阻电机的转矩脉动, 可 望在开关磁阻电机的实际应用中发挥作用.     

开关磁阻电机直接转矩模糊控制器设计与仿真

开关磁阻电机具有严重的非线性及变结构、变参数和转矩脉动大等特点。针对系统稳定特性和实时响应特性的控制能力差,传统固定参数的PI控制难以获得理想的控制性能,目前常用的模糊控制器实质上是一个PD调节器,存在静差,为了克服传统方法的缺点,并降低开关磁阻电机的转矩脉动,提出了基于模糊自整定PID复合控制器的开关磁阻电机直接转矩调速系统。仿真结果表明:模糊自整定PID复合控制器能够明显改善系统的调速性能,克服了模糊控制存在的静差的缺点,并且降低了转矩脉动。从而证明上述方法的正确性,能够提高控制系统的性能。     

调压方式下开关磁阻电机的变结构控制

针对开关磁阻电机转矩脉动的缺点,在调压方式下利用变结构控制,同时配合以电流斩波和适当的开关角度来控制开关磁阻电机,提高了系统的鲁棒性。仿真实验结果表明,该控制方式效果良好,实际可行;用于固态物料的料位探测,克服了因转矩脉动造成的低速不稳定现象。     

基于模糊理论的变结构控制及其在开关磁阻电机驱动上的应用

本文提出了基于模糊理论的变结构控制（FSMC）方法,通过在变结构控制中引人模糊逻辑,FSMC方法能够结合模糊控制和变结构控制方法的优点,补偿开关磁阻电机的非线性,提高系统对外扰和参数变化的鲁棒性,而且还能有效地减少开关磁阻电机驱动时的转矩脉动和滑膜控制的振颤.一系列计算机仿真和实验结果表明FSMC方法优于传统的滑膜控制和PI控制,验证了FSMC方法的上述优点.     

16/12极开关磁阻电机调速系统设计

影响开关磁阻电机推广的主要因素之一就是其转矩脉动较大.为了降低转矩脉动,在传统四相8/6极开关磁阻电机基础上,提出了四相16/12极开关磁阻电机的新型结构.电机控制单元采用处理速度较强的STM32F051C作为该型电机的控制芯片,并通过直接转矩控制算法对电机转矩进行控制.通过在测功机上的空载和加载试验,得出电机在不同工作状态下的绕组电流波形,经测试分析,该系统调速性能良好.     

无刷双馈电机滑模变结构直接转矩控制

针对无刷双馈电机直接转矩控制系统磁链和转矩脉动大的问题,引入滑模变结构控制策略.以转矩和磁链两个滑模控制器来代替传统直接转矩控制中的两个滞环控制器,电压矢量开关的输出采用空间电压矢量PWM调制的方法,保证了逆变器开关频率恒定,应用指数趋近率方法设计滑模控制器,由Lyapunov方法求得相应的滑模变结构控制律,建立了MATLAB/Simulink环境下直接转矩控制系统的仿真模型,仿真结果表明,新型控制方案能有效减小转矩脉动,改善定子磁链和电流波形,同时仍可保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的优点,提高系统的稳定性和鲁棒性.     

开关磁阻电机无位置传感器控制系统仿真

该文提出了一种基于滑模变结构观测器的无位置传感器的开关磁阻电机控制仿真模型.滑模变结构观测器主要用于开关磁阻电机的转子位置和转速估计,这种控制模型仅需要测量磁阻电机的端电压和相电流,能在取代传统位置传感器后获得较好的观测效果.该文应用Matlab/Simulink仿真环境建立了开关磁阻电机的非线性模型,设计了控制律,并在三种不同的工作情况下对观测器结构进行了数字仿真.结果表明该方法能够很好地预测电机转子位置,同时在中高速情况下,观测精度可以达到比较满意的效果.     

开关磁阻电动机电流控制方式仿真与研究

开关磁阻电动机可控变量较多,且变量之间彼此耦合,因此要实现电机的电流控制方式,不单要研究电流,还要研究与之相关的其他变量。该文利用Matlab／Simulink仿真软件的优点,建立了通用性强、易修改、具有模块化结构的开关磁阻电动机的动态仿真模型。利用该模型可以方便地实现电机的角度位置控制,通过大量的仿真实验,形象、直观地揭示了开关角对电流波形的影响,进而研究与验证了在电流控制方式下,电流波形与电机的转矩和转速之间的关系,同时也很好地解决了工程设计中根据电流波形这个可测量来设计最优开关角,降低电机转矩波动这一问题。     

无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机换相时产生的转矩脉动,采用自抗扰控制技术设计出一种自抗扰控制器来消除转速响应的超调,同时通过自身的扩张状态观测器检测系统的相电流脉动和自身的非线性状态反馈控制律对检测到的电流脉动误差值进行补偿抵消,以达到抑制相电流脉动的效果,从而抑制电机的转矩脉动.仿真结果表明,自抗扰控制比PI控制能更好地抑制转矩脉动,提高电机转速的稳定性和系统的可靠性.     

基于电压斩波及关断角补偿控制的SRD仿真实现

为了简化控制和降低成本,对开关磁阻电动机(SRM)采用电压斩波控制方式;针对SRM转矩脉动大的问题,采用模糊控制器对SRM的关断角进行实时补偿,达到减小转矩脉动的目的.分析SRM非线性数学模型,在MATLAB/Simulink中建立基于电压斩波及关断角补偿控制的开关磁阻电动机调速系统(SRD)仿真模型.最后通过仿真,验证了电压斩波控制方式的正确性,也验证了文中减小SRM转矩脉动方法的可行性和有效性,为实际的SRD设计和调试提供有效的手段和工具.     

一种开关磁阻电机建模方法的研究与实现

由于开关磁阻电机的非线性特点,难以建立一个精确的开关磁电机的模型,为了精准建立开关磁阻电机模型,利用径向基函数神经网络良好的非线性映射能力在获取准确磁链样本数据基础上训练神经网络,利用训练的径向基神经网络构建开关磁阻电机非线性模型.在此基础上,采用角度位置控制和电压脉宽调制控制相结合的方法搭建开关磁阻电机驱动控制系统的仿真框架.仿真结果表明:利用径向基函数神经网络的方法可以克服开关磁阻电机的非线性问题,所建立的开关磁阻电机模型可以正常稳定运行.从而证明上述方法的合理有效性.     

基于Matlab/Simulink和Ansoft/Rmxprt的开关磁阻电机系统控制仿真研究

开关磁阻电机(SRM)应用前景看好,结合采油机设计,通过SRM数学模型研究建立了由位置选择模块、电压逆变模块和电机本体模块等,经转速、电流双闭环构成的SRM系统,基于Matlab/Simulink构建了SRM仿真模型。又使用Ansoft/Rmxprt构建相同参数的SRM系统模型并进行分析。两者仿真结果基本一致且符合理论规律和经验数据。采用Matlab/Simulink和Ansoft/Rmxprt的仿真各具特点,可根据需求选择或配合使用进行电机系统及其控制策略的研究、分析和优化。     

Speed-assigned Position Tracking Control of SRM With Adaptive Backstepping Control

A novel speed-assigned method is applied to the position tracking control of switched reluctance motor (SRM). A speed control freedom can be drawn into the position control through speed assignment. Adaptive backstepping control is used to design the position controller for the SRM. The accuracy of position tracking of the SRM can be enhanced with speed assignment. A disturbance observer is further designed to enhance the estimation accuracy of the unknown load torque. Simulation results certify that the design scheme is right and effective.      

Improving performance of switched reluctance motor by fuzzy logic controller

This paper presents torque ripple minimization of a switched reluctance motor (SRM) by using a fuzzy controller. The nonlinear model of the SRM and the mathematical model of the converter circuit are driven. The motor used in both simulation and experiment is an 8/6 four phase SRM with a C-Dump converter. The applied fuzzy controller adjusts the value of the reference current to keep the speed of the motor constant. The results show that the fuzzy logic is effective in reducing the torque ripple of the motor, and compensating for the nonlinear torque characteristics. The experimental result is given for a current control algorithm, and it shows that the quite nonlinear model of the SRM is well defined. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

ON STABILITY AND PERFORMANCE OF INDUCTION MOTOR SPEED DRIVES WITH SLIDING MODE CURRENT CONTROL

A novel inner loop sliding mode current control scheme for induction motor speed drives is proposed in this paper. The controller design is based on the nonlinear mathematical model of an induction motor in a coordinate system oriented along the rotor flux. The parameters of the PI speed controller are taken into consideration in the inner loop sliding mode current control. Rigorous stability verification for the overall system is provided in this paper. The chattering in sliding mode control is attenuated using the reaching law design method. The experimental results show that the proposed approach exhibits robust tracking performance in the presence of motor parameter variations and load disturbances.     

SR电机模糊自整定PID控制器设计与仿真

针对开关磁阻电机的非线性、时变和强耦合性,提出了模糊自整定PID的调速控制策略.在分析SR电机非线性数学模型的基础上,将速度偏差和偏差变化率作为控制器输入,PID的三个控制参数为输出.利用模糊规则对PID参数进行在线修改,实现PID参数的自动最佳调整.通过将MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合,实现了基于模糊自整定PID控制器的开关磁阻电机调速系统仿真,并进行了传统PID控制与模糊自整定PID控制的仿真比较.结果表明:模糊自整定PID控制器能够明显改善系统的调速性能,具有较强的鲁棒性,并且计算量少,易于实现,便于工程应用.     

开关磁阻电机直接转矩控制的仿真研究

在分析开关磁阻电机(SRM)直接转矩控制(DTC)理论的基础上,给出了DTC在SRM中应用的具体实现方法,然后在MATLAB环境中搭建了SRM直接转矩控制的系统仿真模型。仿真结果表明,直接转矩控制可有效抑制SRM的转矩脉动。