改善电动助力转向系统动态性能的控制策略

为了改善电动助力转向系统的动态性能，在基本助力控制的基础上引入了电机惯量补偿控制、电机阻尼补偿控制和力矩微分控制。由于电机惯量补偿控制和电机阻尼补偿控制中都需要用到电机转速信号，因此又给出了一种电机转速观测器模型。台架试验的结果验证了上述控制策略能够有效地改善电动助力转向系统的动态性能，减小转向盘力矩的振荡，而且所使用的电机转速观测器的精度也基本能够满足控制系统的要求。     

提高电动助力转向系统动态性能的控制策略研究及实车试验验证

为了改善电动助力转向系统的动态性能，在基本助力控制的基础上引入了电机惯量补偿控制、电机阻尼补偿控制和力矩微分控制。由于电机惯量补偿控制和电机阻尼补偿控制中都需要用到电机转速信号，因此又给出了一种电机转速观测器模型。实车试验的结果验证了上述控制策略能够有效地改善电动助力转向系统的动态性能，能减小转向盘力矩的振荡和超调量，所使用的电机转速观测器的精度基本能够满足控制系统的要求。     

基于模糊PID算法的双侧电传动履带车辆转向控制策略研究

为了提高电传动履带车辆的转向控制性能,首先进行了履带车辆转向动力学分析,研究了履带车辆转向特性,进而针对履带车辆转向轨迹可控性差、动态响应慢等缺点,提出一种基于模糊PID算法的双侧电传动履带车辆转向控制策略,将驾驶员转向意图解释为内侧电机制动力矩,并通过模糊算法对外侧电机力矩进行跟随控制,实现稳定的转向轨迹并提高转向响应速度。转向过程中的纵向车速由PID算法进行控制,通过模糊因子来实现模糊控制算法与PID算法之间的融合。仿真结果表明,所提出的控制算法可以实现稳定可控的转向轨迹,具有良好的鲁棒性,与传统转向力矩分配策略相比,该控制算法的动态响应时间缩短约0.7s。     

电动汽车轮毂电机场路耦合协同仿真研究

为满足当前电动汽车性能要求,根据汽车理论计算电机需要的额定转速为940.6r/m,额定转矩为396.3Nm。基于外转子直流无刷电机原理设计了一种电动汽车轮毂电机,建立了电机的几何模型,利用Maxwell软件对其在考虑负载情况下进行仿真。进一步提出了电机的控制策略,对电机进行场路耦合仿真。结果表明电机转速及转矩能满足汽车要求,控制策略能对电机的电流及转速实现控制。     

基于动态路面特征的并联式混合动力汽车驱动力控制策略研究

为了提高并联式混合动力汽车加速时的动力性与稳定性,提出了一种基于电机力矩动态调节的动态牵引力控制策略,所建立的控制策略基于路面最优滑转率的实时估计,通过电机力矩的动态调节来控制驱动轮的动态牵引力以提高加速性能并抑制过度滑转,对动态牵引力控制与能量管理的算法融合问题进行了研究,以避免动态牵引力控制对能量管理策略的干扰。最后,在MATLAB/Simulink环境中进行了系统仿真验证,结果表明所提出的控制策略显著地改善了车辆的加速性与行驶稳定性,同时还可以实现能量回收,可以有效提高了系统的节能效果。     

电动助力转向系统回正补偿控制研究

车辆在不同附着系数路面上行驶时,转向回正力变化显著导致车辆回正时回正不足或回正超调。为克服路面附着系数变化对车辆回正性能的影响,研究了基于实际回正力估计的回正控制。建立了电动助力转向系统(Electric power steering system,EPS)模型,由车速和方向盘转角确定期望回正力矩。采用变内阻、变反电动势系数的电机模型估计电机转速,由估计的电机转速、电机电流,方向盘扭矩,估计车辆的回正力矩。根据期望回正力矩和估计的实际回正力矩对EPS回正补偿,采用分段PID(Proportional integral derivative)进行闭环控制。建立了EPS硬件在环试验台架,并对提出的控制算法进行试验验证,结果表明车辆在不同附着路面上均具有良好的回正性能。     

基于BP神经网络的磁轴承PID控制算法研究

为解决单一PID控制时参数不可调、动态性能较差等问题,开发了BPPID控制算法.利用BP神经网络具有自学习和适应性强的特点,动态实时调整PID控制参数,改善磁轴承控制效果.通过仿真分析和试验研究,对比了BPPID控制算法和不完全微分PID控制算法的控制效果.研究结果表明,与不完全微分PID控制算法相比,BPPID控制算法具有较强的适应能力和良好的动态性能,在额定转速下转子振动量减小.     

三相开关磁阻电机直接转矩控制系统的研究

为提高开关磁阻电机的动态性能,将直接转矩控制方法应用于开关磁阻电机调速系统。以电磁转矩和磁链作为控制变量,比较给定转矩和反馈转矩以及给定磁链和反馈磁链的大小,给出磁链和转矩的增、减趋势,通过查询电压矢量表确定功率变换器的触发相位,使电机运行。在MATLAB/Simulink环境下,进行了开关磁阻电机直接转矩控制算法的仿真实验。结果表明,采用直接转矩控制策略可以改善开关磁阻电机的动态性能。     

基于模糊矢量及弱磁扩速机理的电动汽车控制研究

在电动汽车用内置式永磁同步电机矢量控制算法的基础上,完成了Fuzzy-PI控制器的设计,并将其嵌入矢量控制中。借鉴专家经验和对电机响应曲线的分析,结合车辆运行状况,制定了模糊控制规则表;以同时考虑转速和变调率的双判断条件确定是否进行弱磁控制,实现以转折速度为阈值的分段式矢量控制策略,完成了算法的仿真。电机运转实验证明,该算法能有效提高电机的响应特性和运行平稳性,拓宽了电机可控速度范围,提高了车辆的驾驶性能。     

异步电机效率和动态响应最优的组合控制

矢量控制技术可以使异步电机获得良好的动态性能,当电机在稳态运行时,希望得到较高的效率以实现能源的节约。本文提出了既能得到最优运行效率,又具有高性能的动态相应的异步电机传动系统,在电机轻载稳定运行时利用模糊控制方法实现效率最优控制;在任何暂态情况下退出效率寻优控制,恢复到额定磁通运行从而获得最优的动态响应。在理论分析的基础上建立调速系统的模型并进行仿真分析,证明该控制方法的正确性。     

基于神经网络的五相开关磁阻电机直接转矩控制系统研究

以五相开关磁阻电机为研究对象,对直接转矩控制方法进行了分析与研究,提出了一种 BP 神经网络 PID 与传统 PI 复合的新型调速策略.通过高速切换,在大速度误差下采用 BP-PID 控制调速,小速度误差下采用传统 PI 控制调速,使系统误差快速减小并保持稳定,同时在传统 PI 侧引入了以负载转矩差构成的变参数法,可以更好地抵抗外界干扰,提高系统响应速度.对五相开关磁阻电机调速系统进行了仿真实验,实验结果表明,这种控制策略能够有效抑制转矩脉动,调速性能优秀,系统动静态性能良好.     

超声电机伺服控制的研究评述

为改善超声电机性能,实现超声电机快速、准确、稳定的控制,对于超声电机的现有的伺服控制策略和方法进行评述和比较,并且根据超声电机运动机理不同于传统的电磁电机,具有复杂的动力学现象及时变、强非线性等特点,提出了基于参考模型的模糊神经网络控制方法、遗传算法或其他的组合控制方法将是适用于超声电机的控制策略。     

基于前馈补偿的效率优化异步电机直接转矩控制

针对异步电机在轻载和高速运行时效率低的问题,提出了一种异步电机直接转矩控制技术的效率优化算法。建立了基于定子磁场定向下旋转坐标系的电机损耗模型,分析了电机损耗与转矩、转速与定子磁链的关系,从而导出稳态时最优的定子磁链幅值,实现电机在不同工况下以最优效率运行。为解决最优磁链计算模块引入后电机控制系统动态响应慢的问题,将伺服电机控制中常用的前馈补偿与速度外环PI调节器相结合,来提高效率优化算法引入后系统的动态性能。     

基于空间矢量的同步磁阻电机直接转矩控制

针对传统直接转矩控制由于采用滞环比较器对磁链和转矩进行直接控制,导致磁链、转矩脉动较大和开关频率不固定等问题,对同步磁阻电机直接转矩控制进行了研究,开展了直接转矩控制的基本原理分析,根据同步磁阻电机的数学模型,提出了一种定子磁场定向下磁链和转矩双闭环PI控制结构的直接转矩控制方案,采用空间矢量调制策略,克服了传统直接转矩控制的缺点。利用Matlab/Simulink搭建了两种直接转矩控制方案的仿真模型,并利用基于d SPACE的实验平台对该方案的低速性能进行实验研究,研究结果表明:相较于传统的直接转矩控制,该方案能明显减小电机的转矩脉动并且能保持开关频率恒定,能使电机在低速范围内具有良好的动态性能,并且使得电机在低速范围内稳定运行,证明了该方案的可行性和有效性。     

基于ESO的PMSM系统自抗扰FCS-MPC策略

为了提高三相永磁同步电机(PMSM)系统的控制性能,以反双曲正弦函数为基础,通过改进的扩张状态观测器(ESO)获取转速和反电动势项高精度估值,以自抗扰控制作为转速控制调节器,提出了基于ESO的自抗扰有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略,以减小电磁转矩脉动,降低算法的复杂性和计算量.与基于PI的 FCS-MPC策略相比,新的控制策略能够保证 PMSM系统稳定运行,具有良好的转速跟踪性、抗干扰性和鲁棒性.     

无刷直流电机双模糊直接转矩控制系统的研究

针对无刷直流电机直接转矩控制存在传统PID速度环自适应较差和相对较大的转矩脉动等问题,对直接转矩控制系统的转矩观测等方面进行了研究,对直接转矩控制策略进行了归纳,提出了一种双模糊控制策略。在转速闭环中,以模糊自适应PID代替普通的PID控制,实现了PID参数的自适应整定。在转矩控制环中,在转矩滞环控制器的基础上,将转矩的偏差和转矩偏差的变化率模糊化,模糊控制非零矢量和零矢量的作用时间,消除了容差宽度选择对转矩脉动的影响,使转矩脉动进一步减小。研究结果表明,相比普通的直接转矩控制系统,引入双模糊控制策略的直接转矩控制系统,可进一步地减小电磁转矩脉动和提高转速的自适应调节能力,显著地改善系统的控制性能。     

矩阵变换器-异步电机矢量控制系统仿真研究

研究了将矩阵变换器的空间矢量脉宽调制与异步电机转子磁场定向矢量控制相结合的组合控制策略,并采用MATLAB对矩阵变换器的输入电压波形、输入电流波形、电机空载启动转矩波形、电机空载启动转速波形以及在电机突加负载时的转矩波形等进行仿真。仿真结果表明了采用组合控制策略的矩阵变换器-异步电机矢量控制系统具备良好的调速性能,并且较交-直-交电压型PWM变频调速系统而言具有更多的优势。     

基于Matlab／Simulink的直接转矩控制仿真系统

直接转矩控制技术是一种具有优良静、动态性能的交流电机控制技术。文章介绍了直接转矩控制技术的基本原理。并采用Matlab／Simulink软件对直接转矩控制仿真系统进行了建立,其中磁链观测采用u-n模型,该模型能在全速范围内得到较好的观测精度,通过Simulink中自带观测器与计算式所得的转矩波形进行比较。验证了磁链观测器的准确性．并对转矩波形使用小波信号分析方法进行后处理。通过对仿真系统的建立和仿真结果的分析。能为后续工作中正确建立硬件系统和编写软件应用程序具有指导意义,从而大大缩短了系统开发的时间。为下一步直接转矩控制的成功实现提供了基础。     

基于模糊神经网络系统的三相感应电机矢量控制

为实现三相感应电机稳定控制,提出了一种基于自适应模糊神经网络推理系统（ANFIS）的感应电机矢量控制方法。ANFIS结合了模糊逻辑的调节能力与神经网络的自适应能力,被广泛的应用到电机的参数估计、转速、转矩和磁链控制中。在分析感应电机工作原理的基础上,推导出其数学模型,在Matlab/Simulink上采用基于ANFIS的矢量控制对三相感应电机进行系统仿真,仿真结果表明,该控制策略转矩波动小,转速响应快,具有良好的动态和静态性能。