自抗扰控制器解决感应电机调速系统参数鲁棒性问题

针对矢量控制系统存在的参数鲁棒性差的缺陷,基于自抗扰控制原理,提出了一种可以取代经典PID控制器用于异步电机调速的非线性自抗扰控制器。利用扩张状态观测器,自抗扰控制器可以估计出系统状态变量及其广义导数,从而实现异步电机的精确解耦。此外,上述控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿,这使得自抗扰控制器的设计能够独立于异步电机的精确数学模型。仿真和实验结果表明,相对于经典PID控制器,自抗扰控制器在较宽的调速范围内具有更好的动态性能。     

基于高频注入法永磁同步电机控制研究

针对永磁同步电机无传感器控制的启动控制问题,即在电机处于低速运行或者静止启动时转子位置难以检测和估算,采用高频注入法实现对永磁同步电机的启动控制,并采用判断响应旋转电流幅值N/S判断方法判断转子极性。利用MATLAB与PSIM联合建模进行了相应的实验仿真。实验仿真结果验证表明:采取旋转高频注入法可以有效地实现永磁同步电机的启动控制,克服了无传感器控制在静止状态的不精确的缺点。     

有限元分析获得电机参数的仿真和控制

异步电机的参数对异步电机无速度传感器控制十分重要.针对异步电机难获得其较准确的电气仿真模型参数,提出采用对电机模型进行有限元分析计算获得其电气参数的方法.采用Ansoft电磁场分析软件,对目标电机进行有限元建模和分析,获得了较准确的定转子的电阻和电感值,以及其他电磁特性参数.然后搭建了异步电机无速度传感器控制的MATLAB/Simulink模型,将有限元分析计算得到的参数代入进行仿真,获得了异步电机无速度传感器控制的仿真结果.仿真结果表明,通过有限元分析计算得到的异步电机参数可以作为电机仿真参数来源.     

异步电机变频调速系统仿真平台研究

利用V C++6.0作为系统前端开发环境;Matlab 2008a作为后端仿真工具进行异步电机变频调速系统仿真平台的研究与实现,构建了一个可以调节电机参数、各种器件参数、控制参数以及控制方式自由选择的人机交互界面.简要阐述了异步电机变频调速系统的3种控制策略,运用Matlab/Sinmulink软件分别搭建了基于恒压频...     

异步测功机直接转矩控制动态负载研究

鼠笼式异步电机转子轻、高速性能好、结构简单、可四象限运行,是全功能型测功电机的首选品种。提出一种基于鼠笼式异步电机直接转矩控制测功机设计方案,强调电机负载转矩的直接控制与效果,并据此建立了系统模型进行了大量仿真。结果表明系统可以实现对负载转矩的精确控制,模拟不同工况下的负载特性,具有较好的动、静态性能。     

异步电机精准磁场定向控制策略研究

针对传统的矢量控制方法存在参数易漂移、磁场定向不准的问题,提出了一种基于电机转子磁链位置角的磁场定向校正方法,实现异步电机精准磁场定向控制。具体实现方法为在原有的矢量控制模型下,加入前馈解耦,由解耦后的电机模型推算出转子磁链位置角用以补偿转子时间常数,使电机能够保证精准的磁场定向。仿真和实验结果表明：提出的基于转子磁链位置角的磁场定向校正算法能准确地辨识出转子时间常数,实现异步电机精准磁场定向控制,改善电机的控制性能。     

基于dsPIC30F6014A的异步电机转矩斜坡限流起动研究

对异步电机的T型等效电路的数学模型进行分析与研究,提出了异步电机转矩斜坡限流起动的控制思路,并将模糊PID自适应控制思路运用在限流控制部分。在此理论基础下,利用MATLAB/Simulink工具构建仿真平台对电机转矩限流控制的软起动进行试验。试验结果说明,该方法在降低电机起动电流的同时还可以提高起动转矩,从而验证了转矩斜坡限流理论的可靠性。     

基于MATLAB三相异步电机的建模与仿真

利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK,建立了异步电机的仿真模型,并通过实验验证了所建电机模型的可行性和实用性,在二相任意坐标系下建立三相异步电机的仿真模型,从异步电机矢量控制数学模型入手,介绍一种基于MATLAB的异步电机按转子磁场定向的矢量控制系统仿真模型,该模型可通用于异步鼠笼电机,使用时只需要输入不同电机参数即可,通过仿真实验验证了模型的正确性。同时利用开关函数概念设计了一种实用的三相电压型逆变器仿真模型。结果表明该模型的有效性,为研究不同类型的异步电机的动态性能仿真奠定了基础。     

基于DSP的无速度传感器异步电机控制系统设计

以异步电机矢量控制原理为基础,选用DSPTMS320F2812作为主控芯片设计了无速度传感器矢量控制调速系统,介绍了系统的硬件构成及软件实现。建立了仿真模型,采用MATLAB/Simulink软件进行了仿真实验。结果证明,系统具有良好的转矩转速特性,可以实现针对电机的无速度传感器矢量控制。     

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。     

开关磁阻电机非奇异快速终端滑模位置控制

针对开关磁阻电机精确位置控制问题,提出了新的直接瞬时转矩控制下的基于状态变量的非奇异快速终端滑模控制算法实现开关磁阻电机精密位置控制.通过对非奇异终端滑模分析,提出了非奇异快速终端滑模算法.这种算法同时具有线性滑模和非奇异快速终端滑模的优点,并且减小了两种算法过渡时的影响,具有收敛速度快的优点.提出了基于转矩闭环的控制策略,实现精密位置伺服的原理.最后的算法充分说明了其具有快速收敛的优点.     

一种直流电动机智能控制器的设计

针对电动机控制系统中难以建立精确数学模型以及负载扰动等不确定性因素,无法使传统控制理论取得良好的应用效果,设计了一种智能电机控制方法。介绍了这种智能控制方法的构成及工作原理,通过与传统PID控制方法的仿真比较,该控制方法提高了动态和稳态性能,具有广泛的应用前景。     

一种数控钻孔机的设计与实现

用台达PLC对步进电机进行开环控制实现钻孔机的分度定位和进给定位,并用人机界面设置工艺参数.阐述了钻孔机的机械原理和组织及其控制系统的硬件和软件.步进控制指令方便地解决了自动顺序控制程序,常加减功能的脉冲输出指令有效地解决步进电机开环控制.     

海底泥浆举升泵驱动电机无传感器矢量控制

为满足海底泥浆举升钻井系统对举升泵的流量和压力的稳定性以及工作范围的高要求,需保障异步电机的控制性能.在提高异步电机的动静态特性与带载能力方面,结合异步电机高阶、非线性、强耦合的多变量系统特点,设计了基于模型参考自适应(MRAS)的无传感器矢量控制海底泥浆举升泵控制系统.采用转子磁场定向的同步坐标系,实现磁通和转矩控制...     

大型风机的电伺服独立变桨控制系统研究

针对大型风机桨叶负荷波动和变桨控制系统对位置精确控制的特殊需求,在风机的空气动力学的基础上,理论分析并计算了桨叶的变桨距载荷,并以此为依据对伺服电机选型,基于提出的模糊自适应PID控制策略,设计了电伺服变桨控制系统的位置控制器,使其满足高性能伺服系统的精确桨叶位置和快速动态响应等性能要求。在上述研究基础上,搭建了电伺服独立变桨驱动控制系统的硬件平台。实验结果不仅验证了电伺服控制策略的正确性和有效性,而且证明了所设计的电伺服独立驱动控制系统能够实现精确定位和快速跟踪,满足大型风机变桨所需的响应速度和伺服精度。     

超声波电机速度与定位控制系统

由于超声波电机复杂的非线性关系，常规的控制方法根本不能满足其控制需求。该文提出了一种新型的超声波电机控制系统，即运用模糊自适应PID的控制策略来进行速度控制，并且在设定位置附近切换成PID的控制策略进行定位控制。由于综合了模糊控制及PID控制两种控制方法的优点，而不需要精确的数学模型就能够对超声波电机进行快速精确的控制。实验证明，利用该控制系统对行波型超声波电机进行速度与定位控制，其速度的快速性与定位的精确性可以得到保证。     

垂直钻井系统中直流无刷电机的专家PI控制

无刷电机控制系统是自动垂直钻井工具的关键部件.简要介绍自动垂直钻井工作原理,以及电机的控制依据,详细阐述转速、电流双闭环数字PI串级控制系统的原理及电路.本文提出专家PI调节算法的软件实现方法.结果表明,该电机控制系统设计合理可行,能较好满足垂直钻井系统的实际需要.     

基于LoRa的应答器辅助定位系统

应答器是列车控制系统的基本信息传输设备，用于定位时精度高、可靠性强，但其核心部件射频识别（RFID）标签受国外厂商垄断，为此设计一种基于远距离无线电（LoRa）的应答器辅助定位系统。该系统以接收信号强度指示（RSSI）达到峰值作为列车查询器到达应答器位置的判断依据，并通过包络、插值的处理方法得到准确的RSSI值峰值时刻，将该时刻与里程计（ODO）的里程数据结合以实现精确定位。经实验验证，当查询器速度为15、30、60 km/h时，系统的定位精度分别为1.32、2.15、3.4 m，实验表明本文提出的定位方法可实现列车的辅助定位，为应答器国产化提供了一种可行的技术方案。     

基于前馈补偿的钻机系统永磁电机预测控制

将永磁同步电机(PMSM)作为石油钻机系统的驱动设备时,针对快速响应和强鲁棒性的控制要求以及复杂工况下的外部扰动问题,提出了基于前馈补偿的石油钻机系统PMSM预测控制策略。在该方法中,对电机转速环采用以电机数学模型为基础的预测控制,以实现PMSM的快速响应和提高鲁棒性,并引入扩展状态观测器进行扰动前馈补偿。仿真结果表明:与电机转速PI控制和动态矩阵控制相比,该控制策略响应速度更快,超调量小,在负载干扰下转速波动小且能更快地恢复至稳定值。     

基于PD反馈控制的音圈电机直驱式微动台直线度补偿技术

采用高频响、短行程型音圈电机驱动的微动台结构,设计挠性弹簧为系统提供足够的刚度,建立了喷墨打印扫描轴直线度误差补偿系统。分析了音圈电机直驱微动台的数学模型,研究了该类电机的伺服控制方法,提出了基于PD控制的位置闭环控制器,增强了系统的抗干扰能力。试验结果表明：该方法能够满足喷墨打印扫描轴直线度精度要求,具有较强的鲁棒性。