模糊PID无速度传感器矢量控制系统的设计

以异步电动机矢量控制的基本方程式为基础,构建了一个无速度传感器矢量控制系统。系统的转速推算采用模型参考自适应控制(MRAC)理论。为了提高矢量控制系统的性能,提出并设计了3个模糊PID控制器,分别控制间接矢量控制系统中的速度、转矩和磁链。仿真结果表明基于该方法的系统能获得比较好的控制性能。     

永磁同步电动机无速度传感器矢量调速系统的积分反步控制

基于永磁同步电动机(PMSM)的数学模型, 设计了由积分反步控制和滑模变结构模型参考自适应系统组成的无速度传感器矢量控制系统. 其中带有积分作用的反步控制作为矢量系统的速度和电流控制器, 实现给定速度和电流的无静差跟踪; 而滑模变结构模型参考自适应方法作为速度辨识器估计电机速度, 能够快速准确的跟踪实际速度. 通过Lyapunov定理证明了所设计的速度控制器和辨识器的稳定性. 仿真结果验证了所设计的无速度传感器矢量调速系统良好的速度跟踪性能和抗扰动性能.     

基于DSP的直线感应电机模糊矢量控制系统研究

针对直线感应电机强耦合、多变量、非线性、时变的控制特点,将模糊控制策略应用到转差频率直线感应电机矢量控制系统中;建立了计及端部效应的直线感应电机等效数学模型,设计了基于DSP的直线感应电机模糊控制系统的软硬件,采用磁链开环、速度和电流闭环的矢量控制系统,对速度模糊控制器进行了设计;对直线感应电机在起动和负载情况下的动态特性进行了仿真实验,结果表明:采用模糊控制实现的直线感应电机转差频率矢量控制系统比具有基本数学模型的传统PI控制系统具有更强的鲁棒性。     

基于智能优化PID的矢量控制系统

针对异步电动机矢量控制系统的速度控制策略,文章提出了蚁群算法参数寻优的矢量控制系统.构造一个按转子磁场定向的转速、磁链闭环控制的矢量控制系统,利用MATLAB/SIMULINK对该矢量控制系统进行仿真研究。仿真实验结果表明该系统较常规PID调节器构成的系统具有更好的动、静态性能和鲁棒性。     

智能观测器在伺服系统控制中的应用

研究优化伺服控制系统策略,永磁同步电动机( PMSM)的伺服系统优化,可改善电动机系统的稳定性和响应特性.通过提高伺服系统定位精度和抗干扰能力,有效保证机器运行效率.针对传统有速度传感器矢量控制增加了系统复杂度和成本的问题,为优化伺服系统控制结构,提出了一种采用神经网络观测器的伺服系统无速度传感器矢量控制策略.系统中不需要安装传感器来检测PMSM转子位置/速度信号,而是利用神经网络观测器从电机反电动势信号中估算转子位置/速度,从而优化了系统整体结构,减小了系统复杂度.通过对PMSM的伺服系统无速度传感器矢量控制系统的建模与仿真测试,结果表明,所设计的神经网络观测器能够准确估算转子位置/速度,控制系统能够精确跟踪给定转速指令,改进了伺服系统优化控制问题,为实际应用提供了参考.     

智能水泵感应电机一体化变频器研究

设计了应用于水泵行业的基于感应电机的一体化变频器,在经过详细测试验证过的硬件基础上,对无速度传感器矢量控制系统进行了大量深入的研究,设计出了适合硬件系统的软件系统。具体介绍了一体化变频器的结构、硬件系统以及无传感矢量控制中的磁链估算部分。软硬件连调的结果证明了设计的一体化变频器满足水泵行业的调速要求。     

调速系统模糊控制器量化因子在线优化

针对交流调速系统速度环模糊控制器量化因子的设计,利用遗传算法根据系统的响应快慢以及稳态误差的变化情况对模糊控制器量化因子进行在线优化,能获得一组最佳量化因子以提高系统性能,通过交流电机矢量控制系统速度环模糊控制器优化仿真实验,验证了此设计方法的有效性与优越性。     

基于DSP的无速度传感器交流异步电机矢量控制系统设计

为提高交流异步电机控制系统的可靠性和适应性,本文设计了基于DSP的无速度传感器异步电机矢量控制系统。根据异步电机转子磁场定向控制的基本方程式建立了改进电压型转子磁链估算模型,并且采用PI自适应速度估算法来估计转速,同时采用电压空间矢量法实现对异步电机的控制。     

搬运机器人用异步电机自抗扰控制策略研究

针对搬运机器人异步电机矢量控制系统中负载变化,外界干扰时转速不稳定以及传统PI控制中在速度超调与快速性存在矛盾的问题。本文设计了一种转速环为自抗扰控制的搬运机器人异步电机矢量控制系统,并对其进行了仿真与实验。仿真和实验结果表明:相对于传统PI控制,基于自抗扰控制的异步电机矢量控制系统的快速响应能力及抗负载干扰性有了一定的提升,且系统的鲁棒性能较好,超调量少,较好的解决了PI控制中快速性与超调的问题。该方法在搬运机器人控制系统中有一定的应用价值。     

永磁同步电机矢量控制系统的研究

电机控制技术是实现高性能伺服驱动的核心,也是体现先进制造技术的标志技术之一。基于永磁同步电动机矢量控制理论,介绍了永磁同步电动机的数学模型和基于=0的矢量控制方法,建立了基于空间矢量的永磁同步电动机矢量控制系统Matlab仿真模型,并给出了仿真结果和系统软、硬件设计。硬件系统以TMS320F2812为核心,实现了电流、速度双闭环的矢量控制。仿真结果与理论分析一致,表明设计方案和控制策略的正确性。     

Design of Cascade Adaptive Fuzzy Sliding-Mode Control for Nonlinear Two-Axis Inverted-Pendulum Servomechanism

Because the dynamic characteristic of a two-axis inverted-pendulum servomechanism is a nonlinear underactuated system, it is difficult to design a suitable control scheme that realizes real-time stabilization and accurate tracking control simultaneously. In general, the techniques developed for fully actuated systems cannot be used directly in underactuated systems. In this study, a cascade adaptive fuzzy sliding-mode control (AFSMC) scheme including inner and outer control loops is investigated for the stabilizing and tracking control of a nonlinear two-axis inverted-pendulum servomechanism. The aim of the inner control loop is to design an AFSMC law with fuzzy estimators so that the stick-angle vector can fit the stick-angle command vector derived from the stick-angle reference model. In the outer loop, the reference signal vector is designed via a fuzzy path-planning scheme so that the cart position vector tracks the cart-position command vector and the stick-angle tracking-error vector converges to zero simultaneously. All adaptive algorithms in the cascade AFSMC system are derived in the sense of Lyapunov stability analysis, so that system stability can be guaranteed in the entire closed-loop system. The effectiveness of the proposed control strategy is verified by numerical simulations and experimental results, and the superiority of the cascade AFSMC system is indicated in comparison with a cascade sliding-mode control system.      

基于DSP的异步电动机矢量控制系统的设计与仿真

文章提出了一种以DSP芯片为控制器的异步电动机矢量控制系统的设计方案,分析了矢量控制系统的控制原理,详细介绍了系统硬件设计及软件编制,并给出了系统仿真实验。实验结果表明,基于DSP的异步电动机矢量控制系统的启动特性好、控制精度高、动态响应快,适用于对系统性能要求较高的场合。     

异步电机矢量控制系统调速性能的研究

通过对电压解耦矢量控制系统的研究,介绍了以SVPWM算法为核心的矢量控制系统。文章详细分析了电压解耦矢量控制理论和整个控制系统的仿真框图,并在Matlab/Simulink中对该矢量控制系统进行了仿真建模。在完成整个控制系统的搭建后分别就控制系统、系统调速及突加、突减负载转矩进行了多组仿真实验,并对实验波形进行了分析。仿真结果表明:该系统具有良好的调速性能,系统的静、动态性能良好。     

Optimal control of quasi-linear systems of the diffusion type under incomplete information on the state

The problem of optimal control for a stochastic state-linear control system with coefficients of diffusion depending on the vector of state and control with quadratic criterion of the control quality is investigated. We assume that only a part of components of the state vector of the system are measured. On the basis of the Lyapunov-Lagrange method, we propose a method for searching for an optimal control strategy depending on known components of the state vector. The problem of synthesis of a control is reduced to solving a boundary-value problem for a system of ordinary differential equations of the Riccati type. Several model examples with different awareness about the system state are analyzed.     

基于模糊PI的永磁同步电机矢量控制

针对永磁同步电机矢量控制系统中,传统PID控制器对永磁同步电机控制性能效率不高以及对工作环境变化的适应性能不良等问题,首先,在两相旋转坐标系下采取双轴理论建立永磁同步电机数学模型;接着,采用模糊控制理论对永磁同步电机矢量控制系统中转速环传统的普通PID控制器进行改进研究,深入地从理论层次研究分析建立得到模糊PI控制器....     

The preview control of a class of linear systems and its application in the fault-tolerant control theory

In the fault-tolerant control theory based on model following control, the desired signal of the control system is the output of a reference system. This paper is concerned with the design of the preview controller for a class of fault systems. A composite vector is introduced by including error vector, fault system state vector and reference system state vector. Then, we derived an augmented system from the known system equation, in which the reference input has equal status with the desired signal in the traditional preview control theory. Therefore, we can use the known theory to design the preview controller for the augmented system, then the preview controller of the original fault system can be obtained by the integration method. This paper strictly discusses the connection between stabilisation and detectability of the augmented system and the corresponding characteristics of the original system. Finally, by applying this theory to a real steam generator water level control system, it is found that the actions of the reference input preview and the fault signal preview can effectively eliminate the effect of the fault signal on the water level of the steam generator. The simulation shows the effectiveness of the controller designed.     

基于MRAS的交流异步电机变频调速系统研究

依据矢量控制的基本原理和方法,在基于转子磁场定向的旋转坐标系下,采用Madab／Simulink模块构建了一个具有转矩、磁链闭环的交流异步电机矢量控制系统仿真模型。在此基础上,应用模型参考自适应方法,对无速度传感器矢量控制系统的转速估计进行研究,并针对常规速度辨识器中的基准模型易受积分初值和漂移影响的问题,对传统的MRAS方法进行改进,并对其进行建模仿真。仿真结果表明,该设计具有较强的可行性,且其推算转速能够很好地跟踪实测转速。     

On the stability and control of nonlinear dynamical systems via vector Lyapunov functions

Vector Lyapunov theory has been developed to weaken the hypothesis of standard Lyapunov theory in order to enlarge the class of Lyapunov functions that can be used for analyzing system stability. In this paper, we extend the theory of vector Lyapunov functions by constructing a generalized comparison system whose vector field can be a function of the comparison system states as well as the nonlinear dynamical system states. Furthermore, we present a generalized convergence result which, in the case of a scalar comparison system, specializes to the classical Krasovskii-LaSalle invariant set theorem. In addition, we introduce the notion of a control vector Lyapunov function as a generalization of control Lyapunov functions, and show that asymptotic stabilizability of a nonlinear dynamical system is equivalent to the existence of a control vector Lyapunov function. Moreover, using control vector Lyapunov functions, we construct a universal decentralized feedback control law for a decentralized nonlinear dynamical system that possesses guaranteed gain and sector margins in each decentralized input channel. Furthermore, we establish connections between the recently developed notion of vector dissipativity and optimality of the proposed decentralized feedback control law. Finally, the proposed control framework is used to construct decentralized controllers for large-scale nonlinear systems with robustness guarantees against full modeling uncertainty.     

永磁直线同步电动机垂直提升系统的仿真与实现

针对传统的永磁直线同步电动机驱动的垂直提升系统容易产生失步和振荡现象的问题,提出了一种永磁直线同步电动机速度、电流、位置闭环矢量控制系统的设计方案,采用次级磁链定向的矢量控制技术,结合空间电压矢量脉宽调制方法,在Matlab/Simulink环境下对垂直提升系统的分段式永磁直线同步电动机闭环矢量控制系统进行了建模与仿真,并基于实验室自制样机做了闭环实验。实验结果表明,该系统具有良好的动、静态性能,基本满足垂直提升系统相应性能的要求。