步进电动机控制的研究与实现

本文主要介绍以单片机作为主控单元的泵控液压马达实时控制中步进电动机控制的数学模型和变速控制的研究及其软件实现方法。     

屏蔽式永磁步进全封闭电机在电动闸阀上的应用

介绍了一种无填料密封、零外泄漏、无惯性及定位停车准确的屏蔽式永磁步进全封闭电动闸阀的结构特点和工作性能。     

计算机控制步进电动机的应用

自动控制中,步进电动机与电子计算机的结合越来越紧密。通过一个实例阐明步进电动机在自动控制中的应用。     

基于ESO与反步法的永磁同步电动机非线性控制

在永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)运行期间,存在许多未知不确定项和未知干扰,其为一种多变量、高阶次、强耦合的非线性系统。为了能够分别对系统中各个状态量中的不确定性干扰进行动态补偿,构造了一种低阶的扩张状态观测器(Extended State Obeserver,ESO)。同时,为了对系统稳定性进行有效控制,利用反步设计法(Backstepping)构造了稳定的Lyapunov函数,从而提出了一种控制方法,减轻了ESO的跟踪负担。为了验证上述方法,针对某一永磁同步电动机系统模型进行相应仿真。仿真结果表明,系统具有良好的跟踪性能和较强的抗干扰能力。该设计方法可行且效果良好。     

基子PLC的步进电动机控制

介绍了一种基于SIMATIC S7-200实现步进电动机控制的方法，利用PLC的PTO功能产生脉冲信号控制步进电机，可以实现步进电动机的调速控制和精确定位控制，具有定位精度高，参数设置方便等优点。     

适用于PLC的新型步进电动机控制驱动器

介绍了一种新型步进电动机控制驱动器。该驱动器充分利用了单片机运行速度高和软件控制灵活的特点,将传统的PLC步进电动机控制模块与驱动电源合二为一,开发一种价格低、性能优良的新型运动控制产品,并已应用于数控标记机。     

挠性负载对步进电动机驱动系统的影响

研究了挠性负载在步进电动机驱动系统中导致的异常现象.     

基于PLC的步进电动机控制

介绍了一种基于SIMATIC S7-200实现步进电动机控制的方法,利用PLC的PTO功能产生脉冲信号控制步进电机,可以实现步进电动机的调速控制和精确定位控制,具有定位精度高,参数设置方便等优点.     

PLC用于步进电动机控制

控制步进电动机的驱动装置有多种结构形式,现介绍用FX2系列PLC某些功能指令的特点构建控制程序的方法。     

步进电动机控制的研究与实现

本文主要介绍以单片机作为主控单元的泵控液压马达实时控制中步进电动机控制的数学模型和变速控制的研究及其软件实现方法。     

Precision motion control of permanent magnet linear motors

In the paper, a method of precision motion control for permanent magnet linear motors is proposed. Unlike rotational motors, permanent magnetic linear motors are more sensitive to various force disturbances because of the reduction of gears. So, as a feedback compensator, a disturbance observer is used to compensate the force disturbances based on the disturbance model. But the force disturbances of permanent magnetic linear motors cannot be fully compensated owing to the error of dynamic model, inaccurately detected velocity and acceleration, especially when a permanent magnetic linear motor runs in low speed. Further analysis shows that the force ripple is the main force disturbance when the velocity of a PMLM is close to zero, and the disturbance model denotes that the force ripple is position dependent. In order to further suppress the force disturbances of permanent magnetic linear motors a feedforward neural network using the BP algorithm is proposed to approximate and compensate the force ripple. The experimental results show that the force ripple is efficiently alleviated and the high positioning precision can be achieved by using the proposed precision motion control method.     

内插式永磁同步电机无速度传感器控制

为实现内插式永磁同步电机包含零速在内的全速度范围内无转子位置/速度准确检测,提出了一种无传感器复合方法。在高速范围,通过对扩展反电势的估算以得到转子位置和速度,低速时采用高频信号注入法进行转子位置检测。仿真研究结果表明,两种方法的结合既能在低速时准确地观测出转子的空间位置和速度,也能保证高速运行时较快的动态响应,适合于全速范围内电机的无传感器运行。     

基于MRAS的永磁同步电机无传感器控制

针对传统机械式编码器对永磁同步电机(PMSM)交流调速系统带来的高成本、易受干扰、可靠性低且难以在复杂环境中应用等问题,对永磁同步电机数学模型、速度闭环控制方法以及目前的无传感器控制技术进行了研究,提出了一种新型的基于模型参考自适应理论(MRAS)的速度估计方法。以永磁同步电机本身作为参考模型,以含有转速变量的定子电流方程作为可调模型,以波波夫稳定性理论为基础设计了自适应律,根据自适应律判断当两个模型等效时,输出的估计转速收敛于真实值,再对转速积分得到了转子位置,实现了无速度传感器的电机控制。研究结果表明,应用该无传感器控制策略的交流调速系统避免了机械式编码器带来的限制,能够在宽调速范围内准确估计转速,动态、静态性能良好,鲁棒性强。     

基于延迟补偿的永磁同步电机并行自抗扰控制

为了解决永磁同步电机在多工况下转速易受到内外扰动的影响,提出一种基于延迟补偿的并行线性自抗扰控制策略。 针对永磁同步电机可能受到信号处理、逆变器响应等因素从而引入的外部时滞效应的问题,引入 Smith 预估器与自抗扰控制相 结合,使控制系统更加精确、快速地响应内部参数变化和外部扰动。 同时,针对线性自抗扰控制器(LADRC)在有限带宽内其抗 扰性能较差的问题,设计了并行线性自抗扰控制器,在保持其带宽不变与参数易于整定的同时,有效提高其抗扰动能力。 最后, 对自抗扰控制器的稳定性进行了分析,并在此基础上进行了参数设计与扰动性能分析。 仿真与实验结果表明,所提算法相比 LADRC 在电机受到速度阶跃、负载扰动与内部参数变化时,在调整时间上分别提升了 52. 5% 、49. 5% 与 42. 4% ,从而验证了该 控制策略能有效增强永磁同步电机在多工况下抗内外扰动与速度跟踪能力。     

永磁同步直线电机小行程高精度定位控制

为实现永磁同步直线电机在小行程应用情况下的精确定位控制,提出了一种改进的无源性控制(PBC)算法,通过选择合适的阻尼系数和鲁棒因子,在外环中设计无源控制器取代传统PID控制的位置环和速度环,使系统控制性能得到较大改善。仿真结果表明,该方法降低了稳态误差,提高了控制精度,且抗负载扰动能力强。     

Robust finite-time chaos synchronization of uncertain permanent magnet synchronous motors

In this paper, a robust finite-time chaos synchronization scheme is proposed for two uncertain third-order permanent magnet synchronous motors (PMSMs). The whole synchronization error system is divided into two cascaded subsystems: a first-order subsystem and a second-order subsystem. For the first subsystem, we design a finite-time controller based on the finite-time Lyapunov stability theory. Then, according to the backstepping idea and the adding a power integrator technique, a second finite-time controller is constructed recursively for the second subsystem. No exogenous forces are required in the controllers design but only the direct-axis (d-axis) and the quadrature-axis (q-axis) stator voltages are used as manipulated variables. Comparative simulations are provided to show the effectiveness and superior performance of the proposed method.     

基于参数辨识的内置式永磁同步电机最大转矩电流比电流预测控制

为了实现对内置式永磁同步电机的高效准确控制,解决电机运行过程中参数变化对控制性能的影响,提出了一种基于在线参数辨识的内置式永磁同步电机最大转矩电流比电流预测控制方法。根据内置式永磁同步电机的转矩特性对最大转矩电流比的d-q电流最优关系进行化简以便于工程计算;并针对电机参数变化对最大转矩电流比工作点偏移的影响进行了分析。同时,对MTPA算法影响较大的关键参数q轴定子电感,转子永磁体磁链进行基于参考模型的自适应辨识,以确保实时的最优d,q轴电流分配。在得到准确辨识的参数和最优电流指令的基础上进行电流的鲁棒预测控制,使实际电流更快地跟踪指令,提高系统的动态性能。实验结果表明q轴定子电感,转子永磁体磁链在线辨识的误差分别小于3%,3.5%,收敛时间小于20 ms;电机能有效跟踪最大转矩电流比工作点,电流响应时间小于30 ms,能够满足内置式永磁同步电机系统稳定可靠、高效快速等运行要求。     

额定风速以上永磁同步风力发电系统的自适应控制

由于受到机械负载和电气负荷限制,风力发电系统在额定风速以上时必须运行在恒功率状态,考虑到风机本身固有的非线性特性,以及大风速下外界干扰对风机系统参数的影响,设计了风力发电系统的自适应控制器.采用永磁电机转子磁场矢量控制原理,实现了发电机系统解耦控制和恒功率控制.理论分析和仿真结果表明,所设计的控制器可以保证在额定风速以上变化,系统参数不确定的情况下,仍能使永磁同步风力发电系统安全可靠运行并获取最大风能的目的.     

永磁同步直线电机的模糊参数自寻优控制及仿真

针对传统PID控制及模糊控制在永磁同步直线电机(PMLSM)控制上的不足,针对直线电机易受参数扰动的特点提出了基于模糊自寻优控制的算法,减少了对模型的依赖.并使用GA算法对模糊算法中的参数进行自寻优整定,使电机能够一定程度的减少自身模型变化带来的影响,提高了控制效果.最后通过Matlab仿真对PMLSM传统PID速度控制与模糊参数自寻优速度控制进行比较,结果表明模糊参数自寻优控制效果优于传统PID控制.     

Precise speed control of a permanent magnet synchronous motor

Precise control of vibration modes become critical when one wants to push the state of the art with a permanent magnet synchronous motor (PMSM). In this paper, a complete control strategy, concerned about the design based model, controller design, and dealing with the shaping of the system input is presented. First, a modeling analysis is performed on the vector control scheme in the synchronously rotating reference frame that is used for controlling the PMSM. Then, the pole-placement scheme is used to design a desirable closed-loop system. After that, the shaped input technique together with the designed controller is considered to yield the shortest actual system input. The Matlab/Simulink software is used to perform the simulation. This simulation results verify that the eliminated oscillation response gives much better transient performance in the aspects of faster settling time and decreasing energy to supply for the PMSM.