无刷直流电机的新型控制器

自抗扰控制（ADRC）是在继承经典PID不依赖于对象模型优点的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制技术,性能优良。在分析永磁无刷直流电机特点及使用现状的基础上,建立了基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统。仿真结果表明,自抗扰控制器对无刷直流电机模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的适应性和鲁棒性,控制器算法简单,工程适用性较强,系统具有良好的动态响应性能。     

无刷直流电机自抗扰控制系统建模和仿真

无刷直流电机是一个多变量、强耦合的非线性系统,经典PID控制器难以满足控制系统的性能要求。文中根据无刷直流电机的特点,提出了基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统,建立了控制系统的仿真模型,并进行了仿真研究。结果表明,自抗扰控制器对无刷直流电机模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的适应性和鲁棒性,能较好地满足控制系统的动态性能要求,不失为实际工程中一种较好的控制方案。     

基于模糊自抗扰的无刷直流电机直接转矩控制研究

针对无刷直流电机直接转矩控制的抗外部干扰能力弱和转矩波动大的问题,提出了一种基于模糊自抗扰控制的无刷直流电机直接转矩控制方案。该方案不依赖电机的精确模型,不区分引起转矩波动的具体原因,系统的外扰和内扰处于同等地位,将电机等效为由转速子系统和转矩子系统构成的串联型对象,设计了2个二阶模糊自抗扰控制器分别实现对无刷直流电机内外环控制,即外环控制转速并给出内环转矩参照值,内环实现对转矩的直接控制并对转矩波动进行有效抑制。仿真结果表明,该方法具有较强抗干扰能力,能有效削弱转矩波动。     

基于模糊自适应ADRC的无刷直流电机电流控制

针对传统PID控制下无刷直流电机电流脉动较大,转矩脉动显著的问题,在研究电机数学模型和自抗扰控制器原理基础上,提出一种基于模糊自适应ADRC的无刷直流电机电流控制器.采用模糊推理方法对ADRC参数在线自整定,将电机电流脉动等视为系统的未知干扰,利用该文设计的控制器以改善馈电电流波形,抑制电机转矩脉动.实验结果验证了所提出控制方案的有效性,是一种新型的无刷直流电机电流控制方式.     

基于免疫克隆选择算法的无刷直流电动机速度自抗扰控制器优化设计

针对无刷直流电动机速度自抗扰控制器的参数设计问题,提出采用免疫克隆选择算法对自抗扰控制器参数进行离线优化.利用器件模型在SIMULINK中建立无刷直流电动机驱动系统仿真模型,在MATLAB的脚本文件中运行免疫克隆选择算法,调用SIMULINK仿真模型实现个体性能评价,完成自抗扰控制器参数的离线优化.实验比较了基于经验设计的自抗扰控制器和优化后的自抗扰控制器的控制效果.结果表明,经过优化的自抗扰控制器具有更好的动态性能和抗扰能力.     

电动车双轮独立驱动系统的自抗扰控制策略研究

提出了基于自抗扰原理的电动车双轮独立驱动系统控制策略,给出了该控制算法的实现方法,并在Matlab/Simulink平台上搭建了无刷直流电机的仿真模型,分别对自抗扰控制器（Active Disturbance RejectionControl,ADRC）与传统PID控制器的控制性能进行了对比实验.结果表明：当系统存在不确定性扰动时,自抗扰控制器具有更优的调节性能和抗扰动能力.此外,设计并搭建了基于自抗扰控制的电动车双轮独立驱动系统实验平台,实验结果证明了新控制策略的有效性与先进性.     

转速环自抗扰BLDCM 直接转矩控制研究

针对现有无刷直流电机直接转矩控制方案中转速环采用 PI控制难以获取满意控制效果的问题,提出转速环自抗扰无刷直流电机直接转矩控制方案:转速环采用 ADRC控制,转矩环采用滞环控制.自抗扰控制器不依赖于电机模型能自动检测并补偿对象的内外扰动,因此采用转速环 ADRC控制能提高系统的动静态性能且使系统具有较强的适应性和鲁棒性.仿真结果验证了该方案的可行性及优越性。     

转速环自抗扰BLDCM直接转矩控制研究

针对现有无刷直流电机直接转矩控制方案中转速环采用PI控制难以获取满意控制效果的问题,提出转速环自抗扰无刷直流电机直接转矩控制方案:转速环采用ADRC控制,转矩环采用滞环控制。自抗扰控制器不依赖于电机模型能自动检测并补偿对象的内外扰动,因此采用转速环ADRC控制能提高系统的动静态性能且使系统具有较强的适应性和鲁棒性。仿真结果验证了该方案的可行性及优越性。     

无刷直流电机系统的CMAC逆模型控制

基于逆系统控制的思想,针对无刷直流电机系统的非线性、强耦合以及不确定因素等提出了一种逆模型智能控制方法。该方法利用小脑模型关节控制器实现无刷直流电机的逆动态模型,与原系统模型构成线性系统,获得较传统PID控制更理想的动静态性能,有效克服各种复杂因素的影响。该方法响应快速、无超调、抗扰能力和鲁棒性强,可显著提高实时跟踪能力和控制精度。仿真证明了该方法的有效性,为无刷直流电机控制提供了一种新途径。     

一种永磁无刷直流电机自抗扰-锁相环双模控制方法

针对大型卫星和未来空间站用控制力矩陀螺的高速转子控制系统动态响应慢的问题,提出了一种自抗扰-锁相环双模控制方法。通过电流转速双环自抗扰控制器和自抗扰锁相环控制器两种模式之间的切换来实现无刷直流电机转子转速的快响应、低超调和高精度控制。在期望转速点上通过电流环自抗扰转速锁相环模式实现转子转速高精度控制,在期望转速点外通过双环自抗扰控制器实现到期望转速点的快速跟踪。仿真和实验验证了上述方法的正确性和有效性。     

无刷直流电动机的自抗扰控制设计

针对无刷直流电动机控制系统存在速度和转矩脉动等因素的影响,提出利用自抗扰技术设计一阶自抗扰控制器,实现对无刷直流电动机的有效控制。通过采用扩张状态观测器、跟踪微分器和非线性状态误差反馈相结合而成的控制器,把系统自身模型的不确定性当作系统的内扰,自动检测并补偿控制对象的内外扰,因而适合于无刷直流电动机这类难以得到精确模型的控制。该控制系统能对转矩脉动进行抑制,同时改善速度的跟随性能和稳态性能。仿真结果显示该控制策略具有响应速度快、无超调和转矩脉动小等特点,对不确定性和外部扰动变化有较强的适应性和鲁棒性,证明了无刷直流电动机自抗扰控制的有效性。     

无刷直流电动机控制系统故障观测器的设计

建立了无刷直流电动机双闭环控制系统的数学模型。利用控制系统的数学模型和神经网络的非线性学习能力,设计了一种无刷直流电动机控制系统的故障观测器。仿真结果表明:该神经网络故障观测器输出曲线平滑,无噪声干扰,观测器与控制系统输出的误差小,神经网络故障观测器能非常迅速、准确地估计系统的实际输出。     

基于ANN的无刷直流电机数字控制系统设计

针对常规PID控制在无刷直流电机数字控制系统中的不足,提出一种基于神经网络(ANN)的无刷直流电机数字控制系统。神经网络用于速度控制,不依赖于系统精确数学型,具有快速的动态响应和较高的稳态精度。在Matlab/Simulink环境下建立基于ANN的无刷直流电机数字控制系统仿真模型并进行仿真研究,仿真结果证明了基于ANN的无刷直流电机数字控制系统的可行性和有效性。     

基于负载观测的永磁电机驱动系统自抗扰控制

针对永磁同步电机(PMSM)的车辆驱动系统在负载变化过程中转速受到较大影响的问题,结合自抗扰控制器(ADRC),采用对负载扰动进行观测并补偿来抑制外部扰动的方法,设计了基于负载观测的二阶ADRC速度控制系统。对负载观测ADRC的控制方程进行了推导,并将负载观测控制量作为速度环的补偿控制输入。同时与未加入负载扰动的ADRC系统作对比研究。仿真与实验结果表明,带有负载观测的ADRC调速系统具有更强的抗扰动能力,提高了PMSM变频调速系统的动态稳定性能和响应能力,证明了带有负载观测的ADRC控制系统能够更好地满足电传动履带车辆的控制系统要求。     

高速无刷直流电机控制与无传感器测速研究

研究了一种基于数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,简称DSP)的高速运行下无位置传感器无刷直流电机的控制和测速方法。它基于DSP通过锁相环策略来实现无位置传感器无刷直流电机的稳速控制,采用数字、模拟混合法来实现对高速运行下的无刷直流电机转速的测量。阐述了锁相环的工作原理,两相无刷直流电机的工作原理和高速电机的测速原理,通过对系统硬件电路和软件算法的设计实现了无位置传感器无刷直流电机稳速控制和测速。试验表明,基于DSP的无刷直流电机稳速控制和测速系统稳速精度小于0.01%,系统满足了设计要求。     

基于Stribeck摩擦模型的无刷直流电机控制系统设计与仿真

针对无刷直流电机(BLDCM)控制系统在实际运行中存在摩擦负载的问题,利用模糊PID控制的优点,提出了系统基于Stribeck摩擦模型的模糊PID控制方案.在分析BLDCM数学模型的基础上,运用MATLAB/Simulink对BLDCM速度、电流双闭环调速系统进行建模和系统仿真,并与采用常规PID算法的系统进行了比较.仿真结果表明基于Stribeck摩擦模型的模糊PID控制系统具有较好的给定适应性和抗干扰性,优于常规PID控制系统的性能.     

应用DSP控制无刷直流电动机

为满足对无刷直流电动机(BLDCM)控制要求,设计由数字信号处理器(DSP)组成的应用于无刷直流电动机的数字控制系统,以实现高性能实时测控.该文首先从无刷直流电动机的基本工作原理出发,以TI公司的TMS320LF2407芯片为核心,设计了无刷直流电动机控制系统;给出具体硬件设计方案及相关软件设计方案,实现了对无刷直流电...     

无速度传感器无刷直流电机直接转矩控制研究

直接转矩控制(DTC)是继矢量控制后的一种高性能交流电机控制方法。为了实现无刷直流电机控制系统的结构更简单和提高快速响应能力,文中提出了一种基于直接转矩控制的无刷直流电机控制系统实现方案;实现了无速度传感器的电机控制。实验结果表明了该方案的可行性。