基于自适应降阶观测器的感应电机无速度传感器矢量控制研究

针对稳定的感应电机无速度传感器转子磁链观测器和转速自适应律难以设计的问题,研究了基于转子反电动势矢量误差、位于观测转子磁链矢量定向的同步坐标系上的自适应降阶观测器。对降阶观测器和转速自适应律的结构进行了分析,通过合理设置二者的收敛速度,实现了转子磁链观测与转速估计的解耦,简化了转速自适应律的形式和降阶观测器的稳定性分析;同时结合小信号分析,提出了降阶观测器的稳定增益整定方法;在基于DSP的数字控制平台上搭建了感应电机无速度传感器矢量控制系统并进行了实验。研究结果表明:自适应降阶观测器可以在较大的速度范围内稳定运行,且具有良好的动态、稳态和抗扰性能。     

采用分数阶趋近律的汽车ABS积分滑模控制研究

为研究和评价ABS性能,以单轮车辆模型为基础,建立了单轮车辆动力学模型、轮胎模型及滑移率与附着系数的数学模型。在此基础上,提出了一种采用分数指数趋近律的汽车防抱死制动系统滑模变结构控制策略。这里主要采用含积分的滑模函数来设计切换函数,并结合分数阶指数微分方程、F-函数定义与性质,设计了分数阶指数趋近律。然后以实现高精度的滑模控制为目标,推导得到控制器总的等效控制输出。同时,在Matlab/Simulink中进行系统建模和仿真实验。结果表明:相比整数阶的汽车防抱死滑模控制系统滑移率能够更快、更准的跟踪达到期望值,制动时间和制动距离明显降低。     

水下机械手分数阶积分滑模轨迹跟踪控制方法研究

针对未知有界外部干扰下水下机械手的轨迹跟踪问题,提出了一种分数阶积分滑模控制方法。该方法采用了基于分数阶积分滑模面的指数趋近律,考虑外部扰动,在模型中添加了外部扰动的近似估计项,使得系统可以实现快速收敛,且具有较强的抗干扰能力。利用李雅普诺夫理论证明了该方法的稳定性。对六自由度水下机械手的跟踪问题进行了仿真,结果表明,该控制方法具有良好的轨迹跟踪能力,且对外部干扰表现出良好的鲁棒性。     

基于空间矢量无速度传感器感应电机的直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)对于异步电机而言，它能产生快速及好的鲁棒性响应。介绍了一种新的对于无速度感应电动机基于空间矢量(SVM)模型的直接转矩和磁链控制，它能降低稳态时力矩、磁链和速度的波动，在全速度范围无速度传感应用中将产生更好的稳态性能的同时保留DTC的暂态优点。仿真结果显示，该方法有着比传统的DTC更好的性能。     

基于分数阶的磁流变液粘弹性研究

针对磁流变液粘弹性力学建模参数多、难度大的问题,引入分数阶微积分理论对磁流变液测试装置建立分数阶模型,通过对系统"黑箱"模型的参数识别间接研究磁流变液体的粘弹特性。在自研发的流变仪上针对不同的磁流变液体进行正弦波电流加载实验,发现分数阶模型下的理论数据能够较好地拟合实验数据,且磁流变液的粘弹性可由模型参数获得。结果表明:分数阶系统模型可以从系统角度观察磁流变液体的阻尼特性,且分数阶算子与磁流变液物质参数有关。     

基于分数阶滑模观测器的PMSM分数阶积分滑模控制（英文）

针对永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor, PMSM)运行过程中内部参数变化和外部负载扰动影响控制性能的问题,提出了一种基于分数阶滑模观测器的PMSM分数阶积分滑模控制(Fractional order integral sliding mode control, FOISMC)策略。基于FOISMC技术,设计了分数阶积分滑模转速调节器,给出了能保证系统全局鲁棒性的全程积分滑模面设计方法。基于分数阶理论和滑模控制理论构造了分数阶滑模观测器,实现了对速度和转子位置角的高精度估计。利用滑模负载观测器对负载转矩进行了实时观测,并将观测到的负载转矩传递到转速控制器中,提高了系统抗负载扰动的能力。仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

交流永磁伺服系统的分数阶滑模控制研究

某型火箭炮交流永磁伺服系统的转动惯量、系统的模型参数以及外部干扰等,在火箭炮发射过程控制中是时变的,因此导致数学模型参数严重不确定,是一个典型的非线性、时变不确定系统。如何确保系统在如此恶劣的工况,依然拥有良好的性能,即具备较强的鲁棒性是控制领域的一大难题。现代控制理论中的滑模控制具有实现简单、鲁棒性强的优势,已经得到了广泛应用。但是对于抖振仍无能为力,该文将一种分数阶滑模控制策略应用到系统控制中,利用分数阶系统随时间缓慢衰减的特性减小抖振。实验结果表明,与常规PID控制器相比,该控制器可削减抖振,减小误差,同时具有较强的鲁棒性。     

建筑结构含分数阶振动控制的最优阶次研究

为了在实际控制中获得更好的控制效果,以整数阶模型为研究对象,在控制器设计时人为地引入分数阶,通过定义控制性能指标和寻优来确定最优控制的分数阶阶次.为了建立分数阶系统和原整数阶系统之间的联系,取含分数阶状态方程和原整数阶系统状态方程一致的输出变量,并采用输出控制策略使得所设计的分数阶控制器能够应用于原整数阶模型.仿真结果表明,分数阶阶次的选择不仅影响系统控制的效果,还影响系统的稳定性,并给出了一个实例分析来说明本研究方法的可行性.     

基于模糊神经网络系统的三相感应电机矢量控制

为实现三相感应电机稳定控制,提出了一种基于自适应模糊神经网络推理系统（ANFIS）的感应电机矢量控制方法。ANFIS结合了模糊逻辑的调节能力与神经网络的自适应能力,被广泛的应用到电机的参数估计、转速、转矩和磁链控制中。在分析感应电机工作原理的基础上,推导出其数学模型,在Matlab/Simulink上采用基于ANFIS的矢量控制对三相感应电机进行系统仿真,仿真结果表明,该控制策略转矩波动小,转速响应快,具有良好的动态和静态性能。     

基于模糊自适应速度调节器的异步电机矢量控制系统研究

本文首先建立了基于转子磁场定向的异步电机矢量控制系统仿真模型,在常规PI速度调节器的基础上应用模糊控制原理构建了模糊自适应PI速度调节器.仿真结果表明,模糊自适应PI调节器较常规PI调节器具有响应快、超调量小的特点.     

基于自调整模糊控制的直线电机矢量控制系统研究

针对直线感应电机矢量控制系统因电机参数变化和负载波动等因素而性能变差的问题,提出了一种参数自调整模糊控制方法.该方法根据直线电机速度误差E和误差变化率EC的大小来自动修正速度模糊控制器的量化因子和比例因子,同时改变了E和EC作用的权重.应用MATLAB软件设计基于自调整模糊控制器的直线感应电机矢量控制系统仿真模型并进行仿真研究.仿真结果说明,这种参数自调整模糊控制方法能使直线电机控制系统的动态和稳态性能都得到提高,而且具有较强的鲁棒性.     

基于LabVIEW的直流电机速度控制系统

介绍了一种基于NIDAQ板卡和LabVIEW软件的直流电机速度控制系统．实现了对电机速度的实时数字PID控制。通过扩充响应曲线法求取PID控制参数，经过反复测试，最终获得了理想的控制参数和控制过程。     

交流异步电机矢量控制滑模速度控制器设计

为了提高异步电动机调速系统的动态品质,在传统指数趋近率的基础上提出了一种新型趋近律,该方法能够根据系统状态距离平衡点的远近而自适应调整指数趋近律的收敛速度。为了提高系统的动态性能,将该趋近律算法引入到异步电机的速度控制器的设计中,提出了一种适用异步电机矢量控制系统的滑模速度控制器。与传统PI调节器进行了比较,仿真结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。     

基于锁相技术的步进电机速度控制

介绍了采用锁相倍频技术实现系统高精度运转,并突破了单片机电路的频率限制,使系统能够产生更宽的速度变化范围。使用高低压切换型驱动电路来驱动电机。当系统运行异常时自激振荡检测电路能对电路进行校验。速度变化在线控制。     

基于模糊PI控制的永磁同步电机矢量控制系统

本文采用模糊PI控制代替传统的PI控制,通过检测电机转速的实际值与给定值的偏差和偏差的变化率,在线查表选择适当的PI参数,实现了永磁同步电机的矢量控制。基于matlab/simulink的仿真结果表明,该方法具有良好的静动态特性。     

基于改进控制器的异步电动机直接转矩控制

通过分析转矩变化规律,研究不同电压矢量对转矩的变化所产生的影响,提出了改进的磁链和转矩的双层滞环方案。解决了传统直接转矩控制存在的低速转矩波动大的问题,方案简单、易于实现。仿真结果表明,采用该方案,能在不降低系统动态性能的情况下拓展系统的低速运行范围,降低转矩波动,提高电机的低速转矩。     

基于滑模变结构永磁同步电机速度控制器

本文分析了永磁同步电动机d-q坐标系下数学模型,在研究滑模变结构基本原理基础上,将滑模变结构算法与PI控制相结合,设计了电机滑模变结构PI速度控制器。为了验证所设计控制器性能,进行仿真实验并传统PI速度控制器相比较。     

ATmega162单片机与交流电机调速控制研究

在交流电机调速控制系统里,可以利用ATmega162单片机进行通信及脉宽调制,并且需要开发单片机与上位计算机进行串行通信的控制界面.给出了交流电机移相调速控制及脉宽调制在ATmega162中的编程实现过程,阐述了使用C语言编写的单片机串行通信接口程序,并说明了利用Delphi编写计算机串行通信界面的方法.     

基于模糊自适应PI控制的无刷直流电机无级调速系统

针对传统PID控制策略对电机转速控制响应速度慢、控制精度低,以及电机调速系统负载或参数变化时很难达到预期效果等问题,提出了新型模糊自适应PI控制策略,并对该策略在无刷直流电机调速系统中的应用进行了仿真研究;以TI公司的TMS320F2812为主控芯片,IR2136为驱动芯片搭建了无刷直流电机无级调速系统的硬件平台。试验分析结果表明,模糊自适应PI控制策略能加快电机调速系统的响应速度,具有稳定性好、精度高、鲁棒性强等优点,并得到了良好的控制效果,具有较高的应用价值。