模糊控制在永磁同步电机调速系统中的应用

传统PI控制器基于线性系统设计且参数固定,不能满足高性能控制的要求。而模糊控制不依赖于控制对象的数学模型,能够根据模糊信息实行精确控制。为了结合PI控制和模糊控制的优点,设计了一种模糊自适应PI控制器,并应用到永磁同步电机矢量控制调速系统中。该控制器能根据外部和内部参数的变化自动调节PI控制器的参数。仿真结果验证了,采用模糊自适应PI控制器的永磁同步电机矢量控制调速系统具有更好的动态和鲁棒性能。     

基于模糊算法的自适应忆阻PI控制系统设计

为了解决传统模拟PI控制器参数不易整定以及面对被控对象发生变化时无法在线进行参数调整的问题，引入了忆阻器件实现了控制器参数可在线调整。同时针对忆阻器阻值大小不易确定的问题，引入了模糊算法，将模糊算法与忆阻PI控制器进行结合，设计了一种模糊忆阻PI控制系统，实现了控制器参数的自适应调整。在理论推导的基础上，进行了Multisim仿真与电路实验。结果表明，基于模糊算法的自适应忆阻PI控制系统与传统模拟PI控制器相比，参数可以进行在线调整，具有较强的自适应能力，且基于模糊算法的自适应忆阻PI控制系统可以将系统的超调量降低66.27%，具有更好的跟踪性能。     

定子双馈电双凸极电机的模糊自适应PI控制

定子双馈电双凸极(SDFDS)电机具有结构简单可靠,功率密度高,可控参数多,容错性能好等优点。但它的转矩和转速之间具有强烈的非线性关系,采用常规线性PI控制器难以得到令人满意的控制特性。针对这个问题,结合模糊控制灵活、鲁棒性强的优点和PI控制精度高的特点,设计了模糊自适应PI控制器,并通过仿真和实验与传统的PI控制器和模糊控制器进行了比较。结果表明,模糊自适应PI控制器继承了模糊控制和PI控制的优点,能获得优良动静态性能和适应性。     

APF直流侧电压自适应PI控制

三相三线制有源滤波器(APF)大多采用传统的PI控制策略来控制直流侧的电容电压。为了提高有源滤波器的性能指标,在传统的PI控制基础上,结合最小隶属度模糊控制理论,提出模糊PI的直流侧电压自适应控制。模糊PI控制可以根据实时情况改变比例和积分参数,解决了传统PI控制器在非线性系统中的缺点。MATLAB仿真表明,模糊PI自适应控制与传统PI控制相比,跟踪性能更强,直流侧电压超调量更低,动态性能更好,并且有效地降低了电网谐波的畸变量。     

抑制HVDC系统换相失败的自适应PI控制方法

换相失败在高压直流输电系统(high voltage direct current power transmission,HVDC)中时有发生。针对现有自校正控制器依赖参考模型的局限性和模糊自适应PI控制器运算复杂且需先判断出故障类型再选择最优控制方式的局限性,采用一种基于比例积分运算式离散化推导的自适应PI控制器,提出抑制HVDC系统换相失败的自适应PI控制方法。通过对原始CIGRE HVDC标准模型和含直流电流预测控制和换相失败预防控制(commutation failure prevention,CFPREV)模块的CIGRE HVDC系统的仿真,结果表明:在40组测试中,有37组的临界换相失败电抗得到降低。相比现有系统中参数固定的PI控制器,该自适应PI控制方法能够有效抑制HVDC系统的换相失败。     

矩阵变换器驱动异步电机模糊自适应PI控制

在间接空间矢量调制的矩阵变换器和矢量控制原理的基础上,搭建了异步电机调速系统.为了进一步提高该系统的动态性能和抗干扰能力,在调速系统的矢量控制部分引入模糊自适应PI控制器,代替传统的PI控制器,对控制器参数进行实时校正.仿真结果表明,采用模糊PI控制器的矩阵变换器驱动的调速系统能够使能量回馈到电网,达到了节能目的,同时...     

无刷直流电机双闭环模糊自适应控制方法研究

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出了一种双闭环模糊自适应控制方法。该控制系统是以电流环作为内环,采用传统的PI控制;转速环作为外环,采用PI控制与模糊控制相结合的方法,即模糊自适应控制方法。以速度误差及速度误差变化率作为模糊控制器的输入,大偏差时采用模糊控制,以增强系统的响应速度和鲁棒性;小偏差时采用传统的PI控制,使系统稳态无误差。仿真实验结果表明,相比于传统的PI控制系统,模糊双闭环自适应控制系统具有良好的动、静态特性,以及较强的鲁棒性。     

基于模糊自适应滑模变结构的PWM整流器

为了提高三相电压型PWM整流器(VSR)的抗扰能力,通过分析三相VSR的数学模型,提出了基于同步旋转d-q坐标系的模糊自适应滑模变结构控制算法。该算法考虑到传统双闭环PI的缺陷性,将外环设置为模糊控制器和滑模变结构控制器相结合,利用模糊控制规则实时调整滑模趋近律,在提高系统鲁棒性的同时又能削弱滑模面上的抖振;内环将PI控制改为比例控制,简化系统结构。小波分析和MATLAB分析运行数据结果表明,基于模糊自适应滑模控制的三相VSR系统相对于传统双闭环PI系统具有更强的动态性能和跟踪能力。     

基于模糊自适应PI控制的开关磁阻电机直接转矩控制

针对常规模糊控制器在开关磁阻电机直接转矩控制（DTC）中的超调量大、响应慢、脉动大等问题,提出一种基于遗传算法的模糊自适应PI控制器的速度调节器设计方案,结合遗传算法与模糊PI控制,应用遗传算法优化模糊自适应PI控制器的模糊控制规则和量化因子及比例因子,以确保开关磁阻电机直接转矩控制系统响应具有最优的动态响应和稳态性能。仿真与试验结果分析表明,与传统模糊PI控制相比,该设计方法具有适应性强、动态响应好、鲁棒性强等优点,取得了比较满意的控制效果。     

新型UPQC直流电压的PI~λD~μ控制

把分数阶次的PIλDμ控制器引进UPQC直流电压的控制中。利用PIλDμ控制器的工作原理及优点,分别在Matlab和EMTDC/PSCAD实现了PIλDμ控制器和UPQC的仿真,通过两者间的接口实现了PIλDμ对UPQC直流电压的控制。仿真结果证明了该控制器较传统PI控制具有响应速度快和控制结果更精确等明显优势。该控制器能更准确描述系统特性,扩展了系统可能的优化范围,从而为精确控制的实现提供更加广阔的优化空间。     

基于GrHDP模糊PI的风电电力系统频率控制

风电场接入系统后给电力系统频率控制带来了挑战,传统的频率调节依靠自动发电控制(AGC),控制方法上采用传统的PI控制,甚至模糊PI控制。但依然无法摆脱对运行状态变化中的电网适应性差的缺点。在模糊PI控制的基础上,引入自适应动态规划算法,设计一种基于目标导向的启发式动态规划(GrHDP)模糊PI控制器,使得带有专家策略的模糊PI控制对不同负荷变化的风电系统实现自适应的协调控制功能。通过含风电两区域的系统仿真证实了该方法的效果。     

应用于DC／DC变换器的模糊自适应控制器的研究

提出了一种应用于DC／DC变换器的模糊自适应PI控制器。在传统PI控制的基础上,设计了对PI参数进行在线调节的模糊自适应控制算法。对该算法建立了基于Matlab的仿真模型,并通过ARM控制器对其进行软硬件实现。以Buck电路为被控对象的计算机仿真和实验结果表明,模糊自适应PI控制简单可靠,实现了快速性与稳定性的统一。     

无刷直流电动机模糊PI直接转矩控制研究

针对常规模糊控制器在无刷直流电动机直接转矩控制(DTC)中的超调量大、响应慢和脉动大等问题,提出一种基于遗传算法的模糊自适应PI控制器的速度调节器设计方案,结合遗传算法与模糊PI控制,应用遗传算法优化模糊自适应PI控制器的模糊控制规则和量化因子Ke、Kec及比例因子KuP、KuI,以确保无刷直流电动机直接转矩控制系统响应具有最优的动态响应和稳态性能。仿真与试验结果表明,与传统模糊PI控制相比,该设计方法具有适应性强、动态响应好和鲁棒性强等优点,取得了比较满意的控制效果。     

基于优化模糊PI控制的DFIG矢量控制系统研究

为了获得最大的风能转换率,研究了双馈异步风力发电机基于定子磁链定向的矢量控制技术,考虑风力发电的不稳定性,将传统PI控制器与改进的模糊算法相结合,设计了风力发电系统优化模糊PI控制器,不仅实现了系统输出功率的有效解耦,而且提高了风能转换率。通过建立双馈风力发电系统的仿真模型,对传统PI控制,模糊PI控制和优化模糊PI控制三种方式进行仿真对比,结果证实采用优化模糊PI控制的双馈风力发电系统能达到更好的控制效果。     

基于模糊自适应PI控制的SRM直接瞬时转矩控制系统

利用直接瞬时转矩控制(DITC)方法改善开关磁阻电机(SRM)转矩脉动过大的问题。将模糊逻辑与PI控制相结合形成模糊自适应PI控制策略,构成了SRM的调速系统,改善了SRM高度非线性难以用传统PI控制取得较好控制效果的问题。仿真结果表明,DITC方法能够有效地控制转矩,转矩波形明显优于传统控制方法的转矩波形,有效地抑制了转矩脉动。模糊自适应PI控制器对高非线性的SRM取得较好的控制效果,提高了系统动态响应,减小了超调量,稳定性强。     

大功率混合有源电力滤波器的智能控制策略

针对传统PI控制器的比例和积分控制参数是否取得最佳值能够对滤波器滤波性能产生较大的影响,提出了一种基于智能神经网络误差补偿(INNEC)及自适应模糊PI参数整定的大功率混合有源电力滤波器智能控制方法。其中,建立了新的模糊规则并利用模糊推理对PI控制器的比例系数、积分系数进行在线修改,实现PI参数的最佳调整;在经模糊整定后的PI控制器前串接一个智能神经网络误差补偿器来有效补偿负载谐波电流与逆变器实际输出电流之间的误差。仿真和实验结果验证了该控制方法的可行性和有效性,与传统PI控制方法比较,能有效提高系统的目标跟踪能力,滤波性能更好。     

无刷直流电机模糊PI自适应控制系统仿真研究

无刷直流电机具有强耦合、非线性特点,针对传统PI算法在实际控制过程中存在响应速度慢、动态性能差等问题,设计无刷直流电动机模糊自适应PI控制系统,采用转速电流双闭环控制,转速环采用模糊PI自适应控制器,电流环采用滞环控制器。在Matlab/Simulink环境下,将独立功能模块和S函数相结合,搭建各功能子模块,建立BLDCM调速系统的仿真模型。仿真试验结果表明,模糊PI自适应控制系统具有比传统PI响应速度快,控制精度高,运行稳定等优点。     

锅炉过热汽温自适应PI型模糊控制的仿真研究

针对锅炉过热蒸汽温度对象的非线性和不确定性等,设计了PI型模糊串级控制系统,并将该系统应用于某电厂600 MW机组锅炉过热蒸汽温度的控制。在分析模糊控制器相关参数与控制系统品质之间关系的基础上,提出相关参数的在线自校正方法,构造了一种自适应PI型模糊控制器。该控制器能够在线调整其量化因子和比例因子,以适应被控对象动态特性的变化,从而提高模糊控制系统的性能。将自适应PI型模糊控制方法与常规PID控制及PI型模糊控制进行仿真比较,表明采用自适应PI型模糊控制方法建立的过热蒸汽温度控制系统具有较好的控制品质和较强的自适应能力。     

基于模糊自适应PID控制的永磁同步电机控制

本文介绍了一种基于模糊自适应PI控制的永磁同步电机控制策略,结合模糊控制和PI调节的优点,对PI参数在线自动整定,增强PI控制器对非线性、时变性系统的调节控制性能。实验结果表明,此调速系统响应快、超调小、稳定性强,并具有较强的自适应能力和抗负载扰动能力。     

感应电机DTC系统中遗传模糊自适应PI控制研究

针对感应电机(IM)直接转矩控制(DTC)中采用常规模糊控制器带来超调量大,响应慢,脉动大等问题,提出一种基于遗传算法和模糊自适应PI控制的速度调节器设计方案。它采用遗传算法优化模糊自适应PI控制器的模糊控制规则和量化因子Ke,Kec及比例因子KuP,KuI,以确保IM的DTC系统响应具有最优的动态和稳态性能。仿真与试验结果分析表明,与传统模糊PI控制相比,该设计方法具有适应性强,动态响应快,鲁棒性好等优点,取得了较满意的控制效果。