基于遗传算法的永磁同步直线电机PID控制研究

由于永磁同步直线电机系统运行过程中参数摄动和负载扰动等问题的存在,传统 PID控制器无法满足高精度伺服控制系统的要求。设计出一种基于遗传算法(GA)优化的 PID 控制器,并通过 Simulink 对永磁同步直线电机控制系统进行建模和仿真实验。仿真和实验表明,采用 GA优化的PID控制器与传统的 PID控制器在指定速度和负载扰动条件下相比,具有更好的动态稳定性和跟踪性能,能有效抑制参数摄动的影响并对负载扰动具有较强的鲁棒性,实验结果也证明了方案的有效性和可行性。     

永磁同步直线电机无模型电流控制

为改善永磁同步直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,针对传统永磁同步直线电机PID控制方法中参数不确定性导致的控制不稳定问题,提出一种无模型电流控制方法.该文基于超局部模型设计永磁同步直线电机控制系统的无模型电流控制器,分别搭建PID控制和无模型电流控制系统,在此基础上进行稳态运行、负载突加减和电机参数摄动的仿真及实验对比.结果表明,所提方法改善了永磁同步直线电机控制系统的动态响应性能,对电机参数不确定性具有较强的鲁棒性.     

基于模糊PI控制的永磁同步直线电机矢量控制系统研究

文章将模糊控制与传统的PID技术相结合,设计出可以实现PI参数自调整的模糊PI控制器,代替传统的PI速度控制器。利用Matlab/Simulink对永磁同步直线电机及其矢量控制系统建模、仿真。仿真和实验结果表明,采用模糊PI控制具有更好的动态响应性能,能有效的抑制暂态和稳态下的推力脉动,对于负载扰动具有较强的鲁棒性。     

永磁同步直线电机SFLA-FUZZY的PID控制

针对永磁同步直线电机,提出了一种混合蛙跳结合模糊控制器的PID控制方法。设计了模糊控制器,编写混合蛙跳算法,搭建了永磁同步直线电机模型和SFLA-FUZZY(混合蛙跳与模糊控制器)结合控制的Matlab仿真模型。通过仿真对比了电机分别在传统PID、模糊控制器、SFLA-FUZZY控制条件下的运行状况。仿真分析表明,SFLA-FUZZY控制的响应速度更快,超调量更小,具有较好的动静态性能。     

基于积分分离的永磁同步直线电机PID控制系统

永磁同步直线电机具有非线性、耦合性、负载扰动、时变不确定性等特点,常规PID控制器结构简单、输出稳定、易实现,在对直线电机进行控制时虽然可以使系统获得比较好的控制效果,但它对输入信号的适应性不强,在高速、高精的应用场合往往不能满足控制需要.提出了一种在速度环上用积分分离的PID控制器代替常规PID控制器的控制方法.仿真试验结果表明,积分分离PID控制器能使直线电机获得更好的控制性能.     

UUV推进电机在线参数辨识自适应控制方法研究

针对水下无人航行器(UUV)的推进电机矢量控制系统中电流控制器性能因参数变化而下降的问题,提出一种基于智能在线参数辨识的电流环自适应控制方法。以离散型永磁同步推进电机动态模型作为被控对象,采用动态惯性权重粒子群算法对永磁同步推进电机的定子电阻和dq轴电感进行在线辨识,根据电流控制器工程设计方法,将辨识所得的电机参数实时用于计算电流控制器的PI值,实现电流环的自适应控制。最后,通过仿真实验验证所提方法的有效性,结果表明该方法可以有效地克服水下快速洋流对推进电机的负载扰动,进而实现永磁同步推进电机的快速、高精确度电流控制性能。     

永磁直线同步电机进给系统模糊PID控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)永磁体磁链为常数的特点,对其d-q轴模型进行分析,提出了永磁直线同步电机进给系统的动力学方程.结合传统PID控制和模糊控制的优点,根据永磁直线同步电机直接进给系统的非线性和可能的不确定性因素,建立PID参数自调整的推理规则,设计了永磁直线同步电机进给系统的模糊PID控制器.仿真和实验结果表明,模糊PID控制器与传统PID控制器相比具有更好的动态稳定性和跟踪性能,对外界干扰具有较强的鲁棒性.     

新型智能PID控制的PMLSM调速系统研究

为进一步提高永磁直线电机调速系统的动静态性能,提出将BP神经网络与传统PID控制器相结合,以实现PID参数的最优化自整定。在研究常规BP神经网络的控制算法的基础上,对常规BP算法的学习速率和动量因子不能动态调整带来的缺陷进行分析,提出基于误差变化率的动态调整算法,实现对PID控制器参数的自寻优,并将算法应用于永磁直线电机矢量控制系统速度调节器中。仿真实验结果表明,改进后的基于BP神经网络PID控制算法与传统PI控制器相比,控制系统的动静态性能更优,稳定性更好,解决了由于参数整定困难而导致PID控制器性能不能达到最优化的问题。     

基于迭代学习的永磁同步直线电动机的位置环控制

将迭代P型学习算法与传统的PID算法结合用于永磁同步直线电动机的位置控制.基于永磁同步直线电动机的数学模型和理论,在Matlab的Simulink的仿真环境下分别对单独使用PID控制器和PID ILC控制器的系统进行仿真,仿真结果表明该方法能够有效提高系统的位置跟踪性能.     

一种基于生物智能算法的PMLSM速度控制系统

针对永磁同步直线电机速度控制系统中PID控制器难以满足系统动态响应要求的问题,设计了一种基于生物智能算法的双层控制器,提高速度环的动态响应能力。该双层控制器基于生物学中睾酮反馈调节原理,前级控制器的输出量作为后级控制器的参考量,两级控制器的反馈量均为动子速度。并以表贴式长次级永磁同步直线电机为实验对象,搭建了调速控制实验平台,采用线性霍尔结合卡尔曼滤波器进行电角度和速度计算。实验结果表明,相比于传统PID控制器,该控制器具有鲁棒性强、控制精度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点。     

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。     

车用PMSM的双闭环分数阶PID控制策略研究

纯电动汽车永磁同步电机(PMSM)控制系统是一种非线性、强耦合的复杂系统,为提高永磁同步电机的整体控制性能以及鲁棒性,文中提出了一种双闭环分数阶PID控制策略,分别对电流内环和速度外环进行相应的分数阶控制.通过建立电机的电流环模型进而得到整体系统的分数阶模型,设计出电流环以及速度环的分数阶PID控制器,并利用粒子群优化...     

基于鲸鱼算法小波神经网络PID的PMSM转速控制

针对永磁同步电机交流伺服系统的非线性特征和不确定扰动等问题,以及传统PID控制器的线性局限性,提出基于鲸鱼优化算法的小波神经网络PID的转速控制策略。采用小波神经网络与PID控制器结合的方式,构成永磁同步电机的转速控制器,同时利用鲸鱼优化算法对学习速率和惯性系数进行优化,从而达到对神经网络权值的进一步优化。通过实验结果表明,本文所提控制策略得到的电机稳定时间是0.025 s,最大超调量是52 r/min,施加转矩之后的转速误差为0.002,因此本文控制策略的动态性能和抗干扰能力具有一定优势。     

基于DBN网络与BP神经网络PID控制的永磁同步电机调速策略比较研究

针对BP神经网络自身存在的学习速率固定、记忆不稳定等缺点,设计了一种基于DBN网络PID的永磁同步电机控制器,通过Matlab/Simulink对基于BP神经网络PID控制器的电机调速策略和基于DBN网络PID控制器的电机调速策略进行建模仿真分析,探讨两者对于PMSM调速策略中控制鲁棒性和稳定性的优劣。仿真结果表明,基于DBN网络PID的永磁同步电机调速控制策略训练效果更佳,具有更好的稳定性和鲁棒性。     

基于分数阶PID控制的永磁直驱电机仿真研究

研究了将一种基于分数阶PID控制的新型控制器引入到永磁直驱同步电机控制当中,取代基于传统工程设计的PI调节器,改善电机的调速性能。在dq同步旋转坐标系下建立了永磁同步发电机组数学模型,通过PWM控制技术得到发电机侧变流器所需的驱动信号,实现功率的传输,运用Matlab/Simulink工具箱对PMSM系统进行仿真。结果表明,验证了所提控制方法的正确性,相对传统PI调节器,分数阶PID控制器的控制系统动态性能优良,鲁棒性好。     

电动汽车动力传动系转矩波动抑制研究

针对电动汽车由于传动系低阻尼特性产生的转矩波动问题,在Matlab/Simulink平台上搭建了基于永磁同步电机矢量控制策略的传动系扭振仿真模型,在电机速度环设计出模糊自整定PID控制器和神经网络PID控制器,以提高电机控制器的响应速度和抗干扰能力。仿真结果表明:运用机电耦合的建模方法能够有效揭示电动汽车传动系的动力学特性;通过模糊逻辑方法或者神经网络算法对PID控制器进行参数整定,能够改善由突变负载和突变控制信号引起的传动系转矩波动问题。     

基于自适应神经网络的PMLSM速度控制研究

针对永磁直线同步电机(PMLSM)直接驱动系统的非线性与电机参数时变、易受扰动的特性,提出一种基于BP神经网络的自适应神经网络速度控制器.该控制器由一个传统的PID位置控制器、神经网络控制器(NNC)和神经网络辨识器(NNM)组成.仿真结果表明,当突加负载扰动或参数突变时,系统具有较好的动态性能和较强的鲁棒性,能够满足工业场合高精度、微进给的需求.     

双级矩阵变换器驱动永磁同步电机的混合非线性控制系统

针对传统PWM变换器及PID控制器存在的很多缺点,提出一种基于双级矩阵变换器(TSMC)驱动永磁同步电机(PMSM)的混合非线性控制方案。首先,针对系统易受电网和负载扰动的问题,建立TSMC-PMSM系统整流器端口的受控耗散哈密顿模型(PCHD),证明其严格的无源性,设计TSMC-PMSM系统整流器端口的基于互联与阻尼分配(IDA)的无源性控制(PBC)器,并理论证明该闭环系统的稳定性;另外,针对转速外环PID控制器自我调节能力差的问题,利用自抗扰控制器(ADRC)非线性光滑反馈的特点,设计变积分系数PI-ADR非线性控制器。仿真和样机实验结果都表明,采用混合非线性控制的TSMC-PMSM系统具有良好的网侧性能、很强的抗扰动能力和很好的动、静态性能。     

永磁同步电机的自适应云模型控制研究

针对PID或其改进的算法鲁棒性偏低问题,提出了永磁同步电机(PMSM)的自适应云模型控制算法研究。在分析了自适应云模型结构后设计了PMSM自适应云模型控制器。搭建了基于自适应云模型控制算法的PMSM试验平台,试验结果表明提出的PMSM的自适应云模型控制算法精度高、性能稳定。