滑模变结构在数控机床主轴上的DSP实现

本文阐述了一种应用在数控机床主轴上的新型控制系统,并将永磁同步电机应用在其伺服系统中.文章在传统的直接转矩控制的基础上,设计滑模变结构来实现电机转矩和磁链的精确估算,从而提高系统的控制效果.本文利用TI公司生产的DSP、芯片作为控制核心,并详细介绍了系统硬件和软件的构成.通过MATLAB7.0仿真实验,证明基于该滑模变结构的控制系统具有良好的性能.     

基于滑模观测器的永磁同步电机矢量控制

本文提供了一种基于滑模观测器的永磁同步电机矢量控制系统的实施方案.设计一滑模观测器,对永磁同步电机的转子位置角和转速进行实时在线估算,实现电机的闭环调速运行.仿真结果表明,本文提出的这种滑模观测器对系统参数摄动、外干扰以及测量噪声具有的极强鲁棒性,有效地改善系统的动、静态运行性能.     

基于扩张状态观测器的永磁同步电机滑模控制

针对永磁同步电机对外部负载扰动和参数变化比较敏感的控制问题,研究了一种基于扩张状态观测器和趋近律的滑模控制方法.该方法首先对扩张状态观测器进行了设计,然后分别建立了基于扩张状态观测器和趋近律的滑模控制,并用双极S型函数代替符号函数用以削弱滑模抖振,最后对稳定性进行了证明.仿真结果表明:设计的控制方法不仅具有很强的鲁棒性和强抗干扰能力,而且响应速度快,控制精度高.     

带扩张状态观测器的PMSM双滑模控制北大核心CSCD

立足于提高永磁同步电机调速系统的可靠性和鲁棒性,在矢量控制基础上提出了带扩张状态观测器(ESO)的双滑模控制方法。设计了改进型扩展滑模观测器的无速度传感器策略,利用锁相环提取转子位置和转速信息,节约了成本,提高了系统可靠性;设计了新型变指数趋近律滑模速度控制器取代PI控制器,通过扩张状态观测器对扰动项进行补偿得到期望的q轴电流,提高了系统的快速性和鲁棒性。仿真结果验证了控制方案的有效性与正确性。     

基于自适应负载观测器的PMSM滑模控制

根据永磁同步电机的矢量控制模型,设计一个滑模转速控制器,并设计一个自适应观测器估计负载转矩扰动值,进而对扰动进行在线补偿。滑模控制器与传统PID控制相比具有超调量小、响应快的优点．负载观测器的补偿提高了系统的性能。MATLAB仿真结果证明该设计方法的有效性。     

基于模糊控制的永磁同步电机滑模观测器控制

通过对永磁同步电机滑模观测器控制的研究,设计了基于模糊控制的永磁同步电机滑模观测器控制策略。模糊控制具有较强的鲁棒性和自适应性,将模糊控制引入到滑模观测器控制,可以有效提高滑模观测器的抗干扰能力,降低控制系统的抖振。通过设计积分滑模控制和饱和函数构建滑模观测器,增强了控制系统的稳定性和控制精度,使得滑模观测器控制的动态性能提高。通过建立仿真模型验证了控制策略的可行性。     

永磁同步电机滑模变结构矢量控制

将滑模变结构控制策略引入永磁同步电机矢量控制中,以提高永磁同步电机矢量控制系统的响应速度,增强其鲁棒性.叙述了滑模变结构的基本原理,给出了永磁同步电动机滑模变结构模型,推导了滑模变结构控制律,并分析了抖动产生原因及相应对策.仿真结果表明,该控制策略极大地改善了系统的动、静态性能,对系统参数和外部干扰表现出较强的鲁棒性,是永磁同步电机矢量控制中一种新颖的改进控制方式.     

电动汽车IPMSM滑模观测器速度控制方法

增程式电动汽车在实际运行中容易产生驱动电机内部参数不确定性和外部扰动的问题,制约了控制系统性能的进一步提升,针对此问题开展电动汽车内置式永磁同步电机速度跟踪控制的研究。为电动汽车驱动电机设计了常规的基于扰动上下界的滑模速度控制器。为了抑制抖振,采用滑模观测器对扰动进行观测,将观测结果前馈至控制器内部,对驱动电机中扰动进行补偿,以降低滑模控制器中的抖振。在ECE工况下对基于上下界的滑模控制和基于观测器的控制方案进行了仿真和实验,对速度的跟踪性能和抖振的削弱性能进行了对比,结果显示负载不发生变化时速度跟踪误差由±0.08 km/h缩小到±0.01 km/h,负载发生变化时,速度跟踪误差由11.3 km/h缩小到1.6 km/h。     

基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制的研究

简要论述滑模观测器的理论基础,根据PMSM的数学模型,建立基于滑模观测器的PMSM无传感器控制的系统模型。根据滑模观测器原理,通过电机的定子电压和相电流估算出电机的转角和转速。利用MATU姬工具建立无位置传感器的永磁同步电动机调速系统的仿真平台,仿真实验检验滑模观测器法的有效性。在采用DSP2812的伺服控制平台上,验证滑模观测器法的正确性和可行性。实验结果表明滑模观测器法具有良好的动静态性能。     

基于自适应模糊滑模观测器的永磁同步电机无传感器矢量控制

针对传统滑模观测器(SMO)存在的抖振及相位延迟问题,提出一种自适应模糊滑模观测器来实现永磁同步电机(PMSM)无传感器控制.根据Lyapunov稳定性定理构建自适应模糊滑模观测器,以保证系统的稳定性.通过分析滑模增益对系统抖振的影响设计模糊控制系统,从而实现对滑模增益的动态调整,削弱抖振现象,提高系统的鲁棒性.建立反电动势观测器代替低通滤波器,避免相位延迟,从而提高系统的稳定性及准确跟踪性.仿真结果验证了所提出方法的可行性.     

BUCK变换器的二维滑模控制电路的设计和实现

从buck变换器的数学模型出发,建立buck变换器的二维滑模控制器,在此基础上对控制器的硬件电路及电路中的主要元器件参数进行设计,并对该电路进行仿真和实验,得出buck变换器的输出电压波形。从波形图可以看出,仿真结果和实验结果基本吻合,表明该电路的正确性和实用性。     

基于DSP的氢钟高精度控制系统

介绍了基于数字信号处理器(DSP)应用于被动型氢钟中的伺服控制系统,针对晶振控制电压精度高和控制范围大的特点,设计了高精度电压输出和高速误差采集电路,并在硬件的基础上完成了软件驱动程序、主程序开发和数字式PID控制算法设计.硬件测试的结果显示该控制系统满足了锁定过程控制要求,并取得了预期的控制效果.     

基于滑模控制的航空气动伺服控制系统

本文提出了一种滑模控制方法并应用在无杆汽缸气动执行机构的位置控制中。由于受空气可压缩性、摩擦力以及随时间变化的系统参数的非线性影响,气动系统的精确数学模型很难获取。本文选用了一个三阶气动系统的动态模型,并且不考虑比例控制阀的动态特性。同时为了避免控制信号引发高频振荡,在建模过程中用平稳光滑的饱和度函数代替sgn(.)函数。仿真和实验结果表明,本文提出的滑模控制策略能够保证位置控制在合理的精度范围内并取得了良好的控制效果,尤其适用于比例伺服阀控制的无杆汽缸电气控制系统。     

基于滑模控制的航空气动伺服控制系统

本文提出了一种滑模控制方法并应用在无杆汽缸气动执行机构的位置控制中.由于受空气可压缩性、摩擦力以及随时间变化的系统参数的非线性影响,气动系统的精确数学模型很难获取.本文选用了一个三阶气动系统的动态模型,并且不考虑比例控制阀的动态特性.同时为了避免控制信号引发高频振荡,在建模过程中用平稳光滑的饱和度函数代替sgn(.)函数.仿真和实验结果表明,本文提出的滑模控制策略能够保证位置控制在合理的精度范围内并取得了良好的控制效果,尤其适用于比例伺服阀控制的无杆汽缸电气控制系统.     

基于Buck变换器的新型滑模控制策略

为获得比较理想的直流输出电压,优化变换器的动态性能,基于Buck变换器采用新型滑模变结构控制策略,阐述其工作原理,并结合状态方程,推导出滑模面的存在条件和到达条件,然后对电路参数及控制系数进行设计.仿真结果表明采用这种新型滑模控制策略的Buck变换器对系统扰动和负载变化具有很强的鲁棒性,系统具有良好的动态响应.     

空间机器人分布式滑模变结构控制方法

针对空间机器人的动力学特性和星载控制系统的结构特点,分别基于干扰上确界和比例切换,设计了2种分布式滑模变结构控制方法,以实现在存在不确定干扰和关节摩擦力矩情况下基座姿态和关节运动的综合控制.首先给出了空间机器人的动力学模型和关节低速摩擦力矩模型,并以两自由度空间机器人为例,介绍了2种分布式滑模变结构控制方法的推导过程.通过仿真实验,对2种控制方法进行了对比,结果表明分布式变结构控制方法在简化算法的同时,能够保证系统控制性能,并对干扰和参数变化具有较强的鲁棒性.     

基于滑模变结构的PMSM控制系统的研究

针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中易受机械式传感器影响的问题,设计了一套基于滑模变结构控制(SMC)的永磁同步电机控制系统.由于永磁同步电机在运动时受到负载突变和系统参数变化会影响整个控制系统的稳定性,提出了具有开关结构的非线性滑模变结构控制的系统.首先分析了永磁同步电机在旋转坐标系下的数学模型,在此基础引入双闭环一阶滑模变结构控制系统,实现对PMSM的转速和转矩控制.仿真实验表明,滑模变结构控制系统不会受到外界变化的影响,永磁同步电机的转速和转矩都能稳定运行.滑模变结构控制系统响应更快,抗干扰能力大大提高,鲁棒性更强.     

基于模糊逻辑的连续滑模控制

针对一类具有不确定性的非线性系统，根据滑模控制原理，提出了一种基于模糊逻辑的连续滑模控制设计方法。由于使用了适当的模糊逻辑切换，避免了滑模控制所固有的颤动现象．仿真结果表明，本文设计的模糊控制，对模型不确定性和外来干扰具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能．     

Fuzzy Sliding Mode Control of Nonparallel-ground-track Imaging Satellite with High Precision

International Journal of Control, Automation and Systems - In this paper, a high-precision attitude tracking controller is proposed for the next-generation intelligent optical satellite with...