开关磁阻电机的滑模变结构控制

针对开关磁阻电机存在磁场严重的非线性且数学模型不精确等问题,提出了一种滑模变结构控制方法。它主要是通过切换函数从而不间断地来回切换系统量,系统总约束在切换面上,然后系统的状态变量自动地滑到原点。利用滑模变结构控制的快速性和完全自适应性,设计了滑模变结构控制的开关磁阻电机调速系统,同时推导出了该方法的数学模型,最后编程实现并在实验台上调试。实验结果证明,与常规的控制策略相比,滑模变结构控制改善了系统的动态性能,有较强的鲁棒性,且在无需知道电机精确模型的情况下可有效克服转矩脉动。     

开关磁阻电机的转矩分配滑模控制

为解决开关磁阻电机转矩脉动较大的问题,本文提出一种新型转矩控制策略,该策略通过一种简单的转矩分配方法,规划每相的期望转矩,使各相产生的转矩之和始终等于总的期望转矩,采用滑模控制器将转矩误差状态控制在切换面内,平滑系统转矩输出。仿真结果表明,采用本文提出的策略能有效抑制转矩脉动,同时保持转矩快速响应特性和强鲁棒性。     

开关磁阻电机磁链的边界层混合滑模控制

为抑制开关磁阻电机非线性结构所导致的转矩脉动,提出磁链的边界层混合滑模控制器,加入边界层内积分补偿,实现线性控制和非线性滑模控制相结合,使磁链能够平滑收敛于滑移面的平衡状态,在获得鲁棒性的同时具有平滑跟踪特性。接着,进一步论证了该混合控制器实现的稳定可达性。仿真测试分别比较了该控制器与PID、传统滑模控制的磁链跟踪性能、扰动抑制和转矩控制性能,表明该磁链控制器能获得较低脉动转矩,在不失去鲁棒性的同时有较高的抗抖振能力。最后,通过实验验证了其可行性。     

永磁辅助同步磁阻电机改进型滑模观测器无位置传感器控制

受磁路饱和与交叉耦合效应的影响,永磁辅助同步磁阻电机(PMASynRM)的dq轴电感具有不稳定性。为适应电感不稳定性并提高系统鲁棒性,采取一种基于扩展反电动势的改进型滑模观测器(SMO)无位置传感器控制算法,以估算电机的位置信息。使用超螺旋滑模观测器(ST-SMO)代替传统滑模观测器,使用Sigmoid函数代替传统sgn符号函数,提高滑模观测器系统的抗抖振能力。引入静止坐标系锁相环(PLL)提取转子位置信息。基于MATLAB/Simulink搭建改进型滑模观测器无位置传感器矢量控制模型,通过仿真验证了该算法可以快速准确地估计转子位置,具有较好的抗抖振性和动稳态性能。     

开关磁阻电机直接转矩滑模变结构控制

开关磁阻电机非线性、强耦合的特点,使传统的控制方法已很难达到满意效果。基于此,介绍了一种三段式分段线性切换线的滑模变结构控制法。该方法与常规的滑模变结构控制法不同,采用的三段式切换线使电机从一开始便运行在滑模线上,确保了系统滑动模态的能达型。该方法主要特点是控制简单,易于实现。仿真结果表明其能够对给定转速快速、稳定地跟踪,具有良好的适应性和鲁棒性。     

新型同步磁阻永磁电机的转矩特性和控制分析

在简要介绍同步磁阻永磁电机的结构及工作原理的基础上,通过有限元技术分析了SR-PM电机的非线性转矩特性,除了基本的转矩特性曲线以外,还深入研究了永磁材料特性、气隙对转矩特性的影响,以及线性模型的误差,并基于转矩特性的分析提出了SR-PM电机的控制策略.分析结果表明了SR-PM电机相对于其他的同步电机具有独特的转矩特性,需要在控制上给予特殊考虑.     

开关磁阻电机滑模变结构速度控制

介绍了1种采用滑模变结构控制策略的开关磁阻电机速度控制系统。该系统通过将转矩控制内环和速度控制外环相结合,在滑模控制器中加入了加速度估计,改善了系统性能。通过对电机的速度特性进行仿真,证明其滑模控制方法简单,鲁棒性强,且加速度估计器的运用减小了滑模抖振。     

开关磁阻电机模糊滑模转速控制

针对开关磁阻电机严重的非线性和数学模型不精确等缺点,提出了一种模糊滑模变结构控制策略。将速度差作为开关函数,相电流平方和作为控制对象,在常规滑模控制器设计中引入模糊控制,建立模糊滑模控制的数学模型,并给出系统的结构框图。通过仿真,分析开关磁阻电机在模糊滑模控制下的各种特性。实验结果证明模糊滑模控制方法有良好的动态性能,较强的鲁棒性,在不清楚电机精确模型的情况下可有效克服转矩脉动。     

开关磁阻电机智能滑模变结构控制方法研究

阐述了在利用有限元法计算开关磁阻电机(SRM)磁通、转矩的基础上，得出SRM的状态方程，并针对SRM定转子铁芯的双凸极结构，磁场分布严重非线性，提出在常规滑模控制器的设计中引入模糊控制，构成智能滑模控制器。其控制方法简单，有良好的动态性能，较好的鲁棒性。     

开关磁阻电机连续滑模调速控制与仿真

通过对滑模系统和李雅普诺夫定理的综合,设计了一种新连续滑模控制方法.该控制方法不仅具有滑模控制的不变性优点,同时避免了抖振.并着重研究了连续滑模控制技术在开关磁阻电动机调速系统中的具体应用,给出了控制框图.仿真结果表明,开关磁阻电机连续滑模控制方法简单,动态响应速度快,有较强的鲁棒性.     

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.     

Adaptive fuzzy sliding mode control of Lorenz chaotic system

By using the exponential reaching law technology, a sliding mode controller was designed for Lorenz chaotic system subject to an unknown external disturbance. On this basis, considering the unknown disturbance, an adaptive law was introduced to adaptively estimate the parameters of the disturbance bounds. Furthermore, to eliminate the chattering resulting from the discontinuous switch controller and to guarantee system transient performance, a new adaptive fuzzy sliding mode controller was designed. The results of the simulation show the effectiveness of the proposed control scheme. Translated from Journal of Harbin Institute of Technology, 2006, 38(4): 499–502 [译自: 哈尔滨工业大学学报]     

Control of Rabinovich chaotic system using sliding mode control

This paper investigates the control of the continuous time Rabinovich chaotic system with the sliding mode control method. Based on the properties of the sliding mode theory, the controllers are designed and added to the nonlinear Rabinovich system. Numerical simulations show that the Rabinovich chaotic system can be regulated to its equilibrium points in the state space by using the sliding mode controllers, which verifies all the theoretical analyses. Simulation results of the proposed sliding mode control strategy have been also compared with the passive control method, and their performances are discussed. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

永磁同步电机滑模变结构鲁棒控制

为了克服常规PID速度控制器的缺点,有效抑制状态变量的超调问题,加快转子的收敛速度,增强系统的抗干扰性,提出了一种用于表面式永磁同步电动机的上下界滑模变结构速度控制器。与常规PID速度控制器不同,该控制器将速度误差与系统状态量的变化相关联,通过预设负载转矩的上下界值来实时改进滑模控制率。该控制器可取代常规PID控制器应用于永磁同步电动机矢量调速系统中。仿真和实验结果表明,基于上下界的滑模变结构控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。     

Adaptive enhanced sliding mode control for permanent magnet synchronous motor drives

An adaptive enhanced sliding mode control (AESMC) scheme for the position tracking control of permanent magnet synchronous motor drives is proposed in this paper. The AESMC system is composed of three controllers: the adaptive model compensation controller, which is used to compensate for the parameter perturbations to achieve perfect tracking; the hitting controller, which is considered to attenuate the effect of external load disturbance and the compensation error; and the robust feedback controller, which is used to enhance the stability of the closed‐loop system and to improve the transient performance while the AESMC is in the learning process. Moreover, the bound of the lumped disturbance is assumed to be unknown, and an adaptive mechanism is investigated to estimate this bound. Simulation results show that the proposed AESMC scheme has a favorable tracking performance in spite of various model uncertainties. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

永磁同步电机神经网络自适应滑模控制器设计

设计了神经网络自适应滑模控制器.用RBF神经网络自动调整滑模控制器的切换项增益,无需建立包含参数摄动和干扰在内的整个系统的精确数学模型,有效提高了系统的稳定性和鲁棒性.采用Lyapunov稳定性理论证明了系统稳定性,并针对常值干扰、时变干扰和参数摄动情况分别进行了仿真与实验.与传统的PI控制相比,神经网络自适应滑模控制器具有更好的稳定性和抗干扰能力.     

永磁直线同步电机自适应互补滑模控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)易受非线性因素影响而降低伺服系统鲁棒性的问题,提出一种自适应互补滑模控制方法。永磁直线同步电机的非线性因素包括系统参数变化、电机端部效应及外部不确定性的扰动。互补滑模控制将积分滑模面与广义误差滑模面相结合,将系统状态轨迹限定在两个面的交线上,缩短了状态轨迹达到滑模面的时间,提高了位置跟踪精度。为了进一步改善系统鲁棒跟踪性能,利用自适应控制对不确定扰动因素的上界进行估计,减小不确定因素对系统的影响,改善滑模控制的抖振现象。实验结果表明所提出的控制方法是有效可行的,自适应互补滑模控制不仅提高了系统的跟踪性能,而且更有效地抑制了不确定因素对控制系统的影响。     

永磁直线同步电机的智能增量滑模控制

针对永磁直线同步电机直接驱动伺服系统的位置跟踪精度易受参数变化、外部扰动、端部效应等不确定性因素的影响,提出了一种将小波神经网络(wavelet neural network,WNN)和增量滑模控制器相结合的智能增量滑模控制方法。利用系统先前的状态信息和控制动作作为反馈量,同时选择饱和函数作为切换函数来设计增量滑模控制器,不仅削弱了抖振,而且提高了系统的跟踪性能;利用WNN实时观测和补偿参数变化和外部扰动等影响,并采用改进的粒子群优化算法在线调整WNN的学习率,对不确定因素进行实时估计。从理论上分析证明了此控制器可以保证系统收敛,提高了直线伺服系统的控制性能。通过系统实验,证明了所提出方案的有效性,与滑模控制(sliding mode control,SMC)相比,系统具有强鲁棒性和良好的位置跟踪精度,明显地削弱了抖振现象。     

永磁同步电机变指数趋近律滑模控制

为取得系统对负载和参数扰动的高稳定性,同时避免滑模控制(SMC)具有的抖振现象,将一种新的滑模变结构控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)驱动系统中。采用最大转矩电流比(MTPA)控制分配定子d、q轴电流,并将它们与转矩的关系拟合为低阶多项式,有效地提高了该方法的工程实用性;阐述了在系统存在性条件下改进的变指数趋近律控制策略,通过恰当地选取积分滑模面和切换增益,并将控制律连续化,有效地削弱了滑模控制方法的抖振问题。仿真与实验结果表明,该方法可以有效抑制系统抖振,改善系统鲁棒性,同时具有良好的动、静态性能。