基于负载观测器的步进电动机滑模位置控制

将滑模变结构控制应用于两相混合式步进电动机的位置控制系统中,提出一种改进的具有时变切换增益的指数趋近律,并设计滑模控制器取代传统PID控制的位置环和速度环,针对实际运行时负载扰动未知的问题,构建了负载转矩观测器。仿真和实验结果表明滑模变结构控制对两相混合式步进电动机的位置控制具有较好的鲁棒性,良好的动态和稳态性能。     

基于步进电机的时变边界层滑模位置控制研究

文章基于两相混合式步进电机控制系统,将滑模控制算法应用于位置控制,以改善系统动态性能和抗干扰性,同时,为削弱滑模控制中的抖振问题,首先设计了一种时变边界层的控制算法,在等速趋近律的基础上将时变边界层算法应用于电机位置控制系统。然后通过Matlab/Simulink进行了仿真实验验证,并进一步完成了实际实验,证明了文中提出的控制算法可以对传统滑模控制中的抖振问题进行明显的削弱,且动态性能较为良好,最后通过对比实验,将文中应用的控制算法与传统的PID控制在突加负载的情况下进行对比,得出应用了时变边界层控制算法的两相混合式步进电机位置控制系统的确具有一定的优势。     

两相混合式步进电机的滑模伺服控制研究

为了提高步进电机控制系统的动静态性能与系统鲁棒性,将滑模变结构控制引入步进电机的伺服控制系统中,设计两相混合式步进电机八扇区SVPWM分配方式,并设计滑模控制器使系统控制性能得到明显改善。利用Matlab/Simulink将其与工业上常用的细分控制方式进行对比仿真验证,结果表明滑模变结构控制与工业上使用的细分控制方式相比,具有响应快、抗扰动强、转矩波动小等优点,由此说明了滑模控制在步进电机伺服控制系统中的优越性。     

基于DSP的两相混合式步进电机细分控制

通过分析两相混合式步进电机的细分控制理论,实现基于DSP的两相混合式步进电机数字控制系统,该系统采用TMs320LF2407ADSP微控制器作为核心控制器件,结合电流、转速反馈电路等实现对两相混合式步进电机的数字控制。结果表明基于DSP的两相混合式步进电机数字控制系统能够提升电机性能,具有良好的发展潜力。     

基于三相逆变器的两相混合式步进电机伺服系统

文章研究了应用三相桥式电压型逆变器驱动两相混合式步进电机实现位置跟踪,详细阐明了该拓扑结构驱动下的利用SVPWM控制策略实现步进电机的微步控制,并推导出各扇区参数的确定公式及约束条件。最后通过Matlab/Simulink进行仿真,仿真结果证明了三相桥式电压型逆变器驱动两相混合式步进电机的可行性,显示了基于三相逆变器的微步控制伺服系统的高性能。     

基于快速非奇异终端滑模的直线开关磁阻电机位置控制

采用有限元数据构建了直线开关磁阻电机的本体模型,并将快速非奇异终端滑模(FNTSM)控制算法应用到直线开关磁阻电机位置控制系统中。通过选择适当的切换函数和控制律,设计了位置控制器,提高电机控制系统的动态性能和鲁棒性。仿真验证了快速非奇异终端滑模相比于传统的PID控制具有响应速度快、无超调、鲁棒性强等优点,相对于传统的滑模控制(SMC)可明显削弱抖振,表明了快速非奇异终端滑模控制在直线开关磁阻电机位置控制系统中的优越性。     

基于优化的滑模观测器永磁同步电机无位置传感器控制研究

本文针对一个7.5 k W,5对极的永磁同步主轴电机,在其闭环矢量控制系统的基础上,基于滑模变结构控制理论,根据该永磁同步主轴电机两相静止坐标系下的数学模型研究设计了电流型滑模观测器,取代位置传感器给电机提供转子位置信息。针对滑模变结构控制存在的"抖振"问题,在传统的滑模观测器的基础上,本文通过采用饱和函数代替传统的开关切换函数来削弱滑模观测器控制中的"抖振"现象,使观测器得出的转子位置信息更加准确。通过Matlab/Simulink仿真软件对该无位置传感器控制方案进行仿真分析,仿真结果说明该方案能够有效地估算电机转子的位置和转速,并且优化后的方案能够更加准确的提供转子的位置和转速信息。     

无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统的研究

在永磁同步电机矢量控制系统中,需要利用转子位置信息来实现转子磁场的定向控制。为了取消机械传感器,电机转子的速度和位置通过测量定子电流和电压来估计。基于滑模变结构理论,本文将滑模变结构控制应用于永磁同步电机控制系统。根据永磁同步电机的数学模型,设计了一个滑模变结构观测器,以估算电机的转子位置和速度,实现无传感器永磁同步电机的矢量控制。通过MATLAB建立了无传感器矢量控制系统的仿真模型,通过仿真验证了该方法的可行性和正确性,具有良好的性能。     

两相混合式步进电动机闭环控制的研究

提出了一种利用步进电机磁阻变化实现转子位置检测的新方法,在此基础上设计了两相混合式步进电动机微机闭环控制系统,通过调节超前角实现了对电机转速的控制,实验证明了这种闭环控制方法的可行性。     

改进型滑模变结构电机控制的脉振电流注入法研究

为了提高永磁同步电机无位置传感器技术的控制性能,在电机动态品质优化的研究中,以滑模变结构控制器替代传统的PI控制器,采用新型趋近律函数改进滑模控制器的输出模型,削弱了传统滑模控制存在的抖振,提高了控制系统的抗干扰能力。在分析无位置传感器技术时,引入高通谐振滤波器,采用具备以高信噪比为特点的两相静止坐标系下高频脉振电流注入法。仿真结果表明,在带高通谐振滤波器的高频脉振电流注入法中运用滑模变结构控制器,提高了转子位置估计的精度,增强了控制系统的鲁棒性。     

基于Maxwell3D二相混合式步进电机静态性能研究

混合式步进电机具有转子分段、结构轴向不对称的特点.在Maxwell 3D下建立了二相混合式步进电机的仿真模型,计算得到了二相混合式步进电机的磁场分布与定、转子齿槽相对位置之间的关系,比较了矩角特性曲线的解析结果和有限元结果,肯定了有限元计算结果的正确性和精确性,并进一步定量分析了绕组电感随着绕组电流的增大而减小、随转子位置的非正弦变化的规律.研究结果可以为二相混合式步进电机的控制系统设计和电机优化设计提供理论基础.     

基于神经网络的两相混合式步进电机反步控制

两相混合式步进电机是一个非线性、多变量、强耦合的系统。针对两相混合式步进电机开环控制定位精度低的问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的反步控制方法,该方法克服了单一反步控制对非线性系统控制参数选取困难的缺点,利用RBF神经网络的万能逼近特性,对电机运行过程中的不确定因素进行补偿,使其不过于依赖反步控制器所选取的参数,同时引入高斯基函数和自适应律,能够较好地对其中的非线性项进行逼近。利用神经网络与反步控制方法的结合,有效提高了两相混合式步进电机控制的位置跟踪精度和稳态性能。     

基于交替联合迭代的关节电机滑模控制参数整定方法

机器人关节电机的控制器参数整定是实现系统良好控制性能的前提。提出了一种基于交替联合迭代的关节电机滑模控制器参数整定方法。设计了永磁同步关节电机的电磁参数,并设计了PID电流环控制器和滑模速度环控制器结合的滑模-PID控制器。利用工程整定方法初步整定滑模速度环控制器的参数;增设冗余PID速度环控制器,对其参数进行整定,以冗余PID速度环控制器和滑模速度环控制器作用于系统时的输出转速为迭代变量,交替选择速度环控制器参数进行联合迭代,完成滑模速度环控制器参数的整定。利用MATLAB/Simulink软件对系统进行仿真,证明方法具有较高的整定效率,可使关节电机控制系统获得良好的控制性能。     

一种滑模无差拍PMSM矢量控制策略研究

针对传统比例积分微分(PID)控制下的永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统存在抗干扰能力弱、控制精度不足等问题,设计了一种滑模无差拍复合控制策略取代PID控制。电流环调节器采用基于无差拍控制原理的电流预测算法,提高电流环控制性能。速度环调节器引入基于趋近律的滑模变结构控制算法,提高系统鲁棒性。实验结果表明所提策略具有更好的动态性能和鲁棒性,有实际意义。     

两相SVPWM技术在位置跟踪伺服系统中的应用

文章介绍了基于SVPWM控制策略的两相混合式步进电机位置跟踪伺服系统的结构,阐明了双H桥驱动下的两相SVPWM控制策略的工作原理,并推导出参数的确定公式及约束条件。最后通过Matlab/Simulink进行仿真研究,仿真结果显示了基于SVPWM控制策略的两相混合式步进电机位置跟踪伺服系统的高性能,表明了该控制策略的优越性。     

磁悬浮反作用飞轮电机滑模变结构控制

针对反作用飞轮大惯量、受多种干扰力矩综合作用的特点和采用传统控制方法很难满足其动态品质和扰动抑制能力要求的问题,对卫星高精度姿态控制系统中的磁悬浮反作用飞轮电机进行系统分析与建模,并依据变结构控制理论提出一种双滑模面变结构控制方法,控制器的设计满足以李导数形式表达的到达条件.仿真结果表明:与经典PID控制器相比双滑模面变结构控制器具有超调量、稳态误差小,响应速度快、扰动抑制能力强的优点;与单滑模面变结构控制器相比双滑模面变结构控制器有效的抑制了滑模抖振,减小了系统的超条量和稳态误差.双滑模面变结构控制提高了磁悬浮反作用飞轮电机的动态性能和控制系统的抗干扰能力,对于实现卫星高精度、高稳定度控制具有重要意义.     

基于无源性的两相混合式步进电机速度控制

本文将无源性控制应用于两相混合式步进电机的速度控制系统中,在哈密顿模型下建立了基于状态误差模型的无源性速度控制器,针对实际运行时负载扰动未知的问题,设计了负载扰动观测器。仿真和实验结果表明无源性控制对两相混合式步进电机的速度控制具有较好的鲁棒性,良好的动态和稳态性能。     

数控机床用多步进电机伺服系统控制

针对两相混合式步进电机低频转矩脉动和高频失步的问题,同时为了研究多电机间协调控制,结合大脑情感模型与插补理论提出了一种多电机伺服控制方法。依据混合式步进电机存在参数非线性以及轴向、径向磁场强耦合的特点,采用不依赖被控对象模型的大脑情感学习控制算法。通过分析两相混合式步进电机的磁网络模型,得到了反电动与转子转速的关系,为控制系统提供速度反馈。运用自适应插补算法,使得多电机间协调运动从而减小轮廓误差。通过分析实验结果,表明运用大脑情感学习控制算法能够克服两相混合式步进电机时变的参数带来的影响,有效提高电机的响应速度和带载能力。自适应插补算法能够根据不同轮廓曲线控制多电机协调运动,提高了加工精度和速度。     

间接位置检测技术在步进电动机系统中的应用

介绍了一种利用辅助线圈检测电机转子位置的新方法,并对其信号处理作了详尽的分析,将该项技术应用到二相混合式步进电动机变增益PI速度控制系统中,进行了试验研究,在86BH250/750W的混合式步进电动机系统中获得了良好的应用效果。     

混合式步进电动机伺服系统研究

对二相混合式步进电动机矢量控制进行了理论研究,解决不同于一般种类电机的特殊问题,建立考虑电机非线性并充分利用电磁转矩和磁阻转矩的矢量控制方法.在此基础上,设计并实现了基于神经网络的二相混合式步进电动机矢量控制位置伺服系统,克服电机参数时变对控制效果的影响,提高了系统鲁棒性,使系统具有较高的性能.