基于模糊和PI控制的MIG焊接电源设计

针对模拟控制和单片机控制的脉冲MIG(Metal Inert Gas)弧焊电源控制系统灵活性差、控制精度低和可靠性差等缺点,设计了基于模糊和PI控制的MIG焊接电源控制系统。为了提高焊接电流的控制精度,控制焊接电流的PI参数在一个周期的不同阶段应该是不同,所以该系统的焊接电流控制采用变参数PI控制方法。在不同焊接条件下的PI参数由专家系统确定。为了提高电弧弧长的稳定性,电弧电压控制采用模糊控制方法。模糊控制和变参数PI控制算法分别由数字信号控制器(DSC)和现场可编程门阵列(FPGA)实现。最后,介绍了系统的硬件电路设计和软件流程。利用焊接铝板对该系统进行了测试,测试结果表明,基于模糊和PI控制的MIG焊接电源控制系统动态响应快、可靠性高、弧长控制稳定。     

基于改进型递推积分的有源滤波器电流控制

针对有源滤波器电流跟踪控制问题,提出了一种基于改进型单神经元参数自调整的递推积分PI控制方法;针对控制参考信号为周期量这一特征,递推积分PI控制算法,消除系统的稳态误差;采用改进型单神经元构造递推积分PI算法,利用模糊推理和自学习算法分时段在线调整控制器参数,用以提高系统的鲁棒性和自适应能力;由于采用三角波脉宽调制方式,逆变器产生的开关谐波较容易滤除;仿真实验结果证明该控制方法能有效地提高系统的目标跟随特性、抗干扰性和鲁棒性;所提出的控制算法还可以对其它周期性被控量实现无静差控制.     

电液速度伺服系统的模糊PI控制

为了提高控制精度、改善系统的静动态特性,针对液压马达速度伺服系统的非线性时变特点,提出了电液速度伺服系统中液压马达速度的控制方法。通过模糊推理在线实时调节PID参数,使系统控制参数迭到全局优化,解决了一般PID参数只是对于桌一工作点局部优化的问题。与单纯PID控制器相比,模糊PI方法使系统动态性能和鲁棒性得到了犬幅度提高,试验结果表明了该方法对非线性系统大范围控制的有效性。     

基于PR的单相PWM整流器电流控制研究

单相PWM整流器电流控制系统被控量为单相正弦量,无法像三相PWM整流器双闭环控制系统一样,采用同步坐标系下的直流PI调节器实现网侧电流的零静差调节.本文将PR调节器应用于单相PWM整流器网侧正弦电流的控制,克服了单相交流系统中PI调节器的缺陷.减小了谐波含量.同时时单相PWM整流器控制系统进行了仿真分析,结果表明系统能实现单位功率因数电能转换和电能的双向流动,电源电压、频率及负载变化时,网侧电流均可以实现零静差跟踪给定正弦给定电流,同时直流侧电压有较好的稳定性和抗干扰性.     

并联型有源电力滤波器双闭环控制策略研究

分析了并联型有源电力滤波器控制器双闭环控制策略的实现原理:针对PI控制不能无静差地跟踪交流信号、重复控制动态响应速度较慢的问题,提出了电流内环采用基于重复控制和PI控制的复合控制策略,该策略利用重复控制改善并联型有源电力滤波器控制系统的稳态跟踪性能,利用PI控制改善并联型有源电力滤波器控制系统的动态特性;针对PI控制较难确定并联型有源电力滤波器控制系统的传递函数、不能在线整定PI参数的问题,电压外环采用模糊PID控制策略控制直流侧电压。Matlab/Simulink仿真结果验证了该控制策略的正确性和可行性。     

永磁同步电动机高动态响应电流控制

永磁同步电动机系统广泛采用矢量控制策略实现转矩控制,电流控制环是其核心部分.电流环一般采用PI型控制,但PI型电流控制动态响应动态特性受到制约,参数整定必须在超调量及响应时间等指标之间折衷选择.为了改进PI型电流控制的动态响应性能,在输入误差较大时,采用滑模变结构控制,输入误差较小时,切换到PI型电流控制.结合滑模变结构和PI型电流控制,可以充分利用滑模变结构控制动态响应快,以及PI型电流控制无稳态误差的特点,并能解决滑模变结构控制的抖颤问题.实验结果表明该电流控制方法响应时间短而且超调量小,同时获得良好的动态响应和控制精度.     

基于模糊神经网络的变换器自适应控制方法

提出了一种新型的基于模糊神经网络自适应PI调节电流控制电压型PWM变换器方法.结合了模糊神经网络控制与PI控制器,根据三相电流比较产生的三相电流误差和电流误差变化率,自动调整P、I参数,提高了电流的控制精度和变换器的动态性能.采用MATLAB/Simulink对常规PI控制器和模糊神经网络自适应PI控制器进行了仿真对比.仿真结果表明了采用模糊神经网络自适应PI控制器,其系统输出的误差及误差变化要小,系统的跟踪精度得以提高,动态性能得到改善.     

水池拖车转矩主从模糊自整定控制系统

采用主从控制模式有效地解决了水池拖车控制系统4台直流驱动电机的速度同步和负载平衡问题.传统的直流电动机双闭环调速系统多采用结构简单、性能稳定的带限幅的PI调节控制器,传统的PI调节器很难满足快速、超调小和抗干扰能力强等要求,特别是在模型参数时变、控制对象非线性和众多干扰因素的情况下.采用模糊自整定PI控制器,利用模糊推理方法实现对PI参数的在线自整定.通过实验仿真证明,该系统在不同的运行环境下都能有良好的静态和动态性能.     

大滞后系统模糊自适应PI-Smith控制

工业过程中普遍存在大时滞对象,为了解决大时滞系统控制中超调量大和调节时间长等问题,将史密斯(Smith)预估控制原理和模糊PI控制器参数的自适应调整方法结合起来,在Smith预估控制系统中,用模糊PI控制器代替传统的PID控制器,根据模糊控制原理对PI的2个参数进行在线整定,提出一种大时滞系统的模糊自适应PI-Smith控制方法.通过对电加热炉的仿真研究,结果表明该方法具有调节时间短、无超调量、控制精度高、无稳态偏差的优点,同时对系统模型变化具有良好的适应性.     

伺服控制系统电流及速度环自动参数辨识分析

比例积分(PI)控制器通过误差信号控制被控量,控制器本身就是比例、积分两个环节的和,其结构和算法都相对简单,因此在工程实际中得到广泛应用。然而,传统PI控制器参数基本上都是手动调节,针对不同控制对象不能有效快速识别,从而导致参数难以调节、效率低下等问题。传统PI控制使系统的动态性能降低,在高精度的伺服控制中不能满足系统性能要求。因此,在伺服控制领域需要寻求一种新的控制策略,以改善系统动态性能,满足外部环境的变化,提高系统动态性能。提出了一种基于扫频的电流及速度环自动参数辨识策略。采用自适应控制策略建立电机控制参数。通过这种方式,可以方便调试任何电机,使系统具有很好的动态性能。仿真和试验结果表明,提出的电流及速度环自动参数辨识方法能达到很好的位置伺服效果,自动辨识的参数使得整个系统具有更好的动态稳定性。