永磁同步电动机伺服系统转速环控制策略综述

对高精度永磁同步电动机伺服系统的转速环控制策略进行综述。首先介绍两种常用的解耦线性化方法,并给出不同解耦方法下控制系统的结构图。然后,重点总结转速环控制器的设计,其中的主要问题是如何抑制系统参数不确定或时变以及外部扰动对转速控制的影响。许多现代控制方法被应用到转速控制器的设计中,包括自适应控制、自适应逆推方法、变结构控制和鲁棒控制,着重对这些研究结果进行总结,并予以分析和比较,最后指出今后需要开展研究的方向。     

永磁同步电动机转速自适应模糊Backstepping控制

针对永磁同步电动机(PMSM)参数摄动和负载干扰情况下的转速跟踪控制系统,采用自适应算法估计负载扰动、粘性摩擦系数和转动惯量,利用自适应模糊系统逼近定子电阻和电枢电感等参数摄动造成的总的不确定性,并设计一种基于Backstepping的自适应模糊控制器.通过Lyapunov稳定性理论验证所设计系统的稳定性.对PMSM转...     

基于状态观测器的永磁同步电动机超低速控制

针对基于增量式编码器的平均测速法在低速条件下的缺点,提出了基于状态观测器的转子瞬时转速检测法,采用M atlab/S imu link搭建了控制系统的仿真模型;为了进一步改进超低速性能,设计了一种简单易行的角度补偿措施;仿真结果表明,采用基于状态观测器的转子瞬时转速检测法能有效改善永磁同步电动机在超低转速下的调速性能。     

永磁同步电动机的转速跟踪控制

针对永磁同步电动机(PMSM)研究了其建模与转速控制问题。建立PMSM的机理模型,引入线性变换将所得时变模型转换为线性定常模型。为实现无静差跟踪控制,在闭环系统的内部重现一个扰动信号的不稳定模型,并将输出跟踪误差作为其输入与被控对象串联,从而使跟踪误差非零时,控制器总会输出一个信号作用于被控系统,如此实现无静差跟踪。给出了被控系统实现无静差地跟踪给定参考的充分必要条件,实验结果证明了所提方法的有效性。     

永磁同步电动机高精度调速中的锁相控制

论述了调速系统基于DSP产生的高精度旋转磁场，利用转子磁场相位校正算法，通过光电编码器实现对永磁同步电动机转子磁场相位的锁相控制，采用定子磁链定向方法以及串联PID校正的闭环控制来提高电机低转速的精度要求。     

考虑转速滤波的永磁同步电动机转速伺服系统改进型自抗扰控制器

在永磁同步电动机伺服系统中,通常根据位置信号采用M法计算转速。由于位置信号存在量化误差等原因,计算转速存在测量噪声,因此常将滤波后的转速作为反馈。在传统的转速一阶自抗扰控制系统中,自抗扰控制器的设计过程并未考虑转速滤波环节的影响,这将使系统性能受滤波时间常数的影响。提出一种考虑反馈转速滤波环节的改进型自抗扰控制器,将滤波后的转速扩张为一个新状态量,利用三阶线性扩张状态观测器估计滤波之前的转速量,并将其作为反馈。实验结果表明,改进型自抗扰控制系统具有较好的控制性能。     

永磁同步电动机的基本分析方法

由于 磁同步电动机是磁体励磁，转子结构复杂，本文分析了永磁同步电机动的方程式，不同情况下的相量图及等效电路。     

基于内模控制的永磁同步电动机调速系统设计

针对永磁同步电动机伺服系统高性能的控制要求,提出一种基于内模控制技术的永磁同步电动机控制策略。设计的内模控制器具有结构简单、直观和容易调节等特点,通过使用内模控制技术设计电流环,改善电流环的性能;在电流环的基础上,再用内模控制技术设计速度控制器,抑制速度波动;利用构建仿真模型对该调速系统进行仿真研究。结果表明:用内模控制结构设计的调速系统有转速超调量低、转矩脉动小和响应速度快的优点,明显改善了系统的跟随性能和抗扰性能,证明了该控制策略的有效性。     

永磁式同步电动机的牵入同步判据

本文从永磁同步电动机的基本数学模型着手,导出了准确的牵入同步判据,据此可以方便地计算不同负载力矩下电机所能牵入同步的最大负载惯量,计算结果与求解电机的非线性微分方程所得结果吻合。     

永磁同步电机调速系统二阶滑模控制器的设计

在表贴式永磁同步电机调速系统中,针对经典PI控制中超调大、鲁棒性差、易受负载扰动等问题,设计一种基于二阶滑模算法的控制器,采用积分型滑模面,通过李雅普诺夫函数证明了其在有限时间内收敛,将其应用于转速控制环节,具有对内部参数变化不敏感的优点;并针对负载扰动问题,设计一种负载转矩观测器,将负载转矩观测值补偿到电流中,减小了负载扰动对系统的影响。仿真和实验结果表明,该控制方法能改进永磁同步电机的调速性能,响应速度快且无超调,系统鲁棒性强。     

基于DSP的永磁同步电动机伺服系统速度环研究

简述了永磁同步电动机伺服系统的原理与设计,指出矢量控制技术可以实现电机交、直轴之间的解耦,具有线性转矩控制特性,能够获得比较平稳的输出转矩,达到比较宽的调速范围.论述了采用DSP为微处理器的交流伺服控制系统,通过研究速度环的动态结构,选择速度环的调节方式,满足速度环的无误差与抗扰要求.研究适合于中、小功率的交流伺服系统,有较高的动态和静态性能.     

基于高速脉冲计数器的电机转速测量系统设计

电机转速是电机运行的关键参数,本文使用欧姆龙光电编码器作为电机转速的脉冲发生装置,使用S7-200PLC作为高速脉冲处理器,设计了一种快速、可靠和准确的测量系统.根据实际中取得的数据和转速曲线可知,该系统具有优秀的测速性能,同时,由于其灵活的移植性和集成功能,所以在实际的工业现场中有着广泛的应用价值.     

基于自适应EKF的PMSM无速度传感器控制

永磁同步电机无速度传感器控制中,鉴于固定的噪声协方差阵不能同时满足动态和稳态的要求,通过引入一种变参数的自适应扩展卡尔曼滤波器(EKF),给出了一种永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制方案.以角加速度的值为选取依据,判断电机的运动状态,针对稳态过程和动态过程分别选定两组参数,以保证滤波器的快速性和稳定性,进而实现E...     

基于改进微粒群算法的永磁同步电动机速度控制器优化设计

基于改进微粒算法进行永磁同步电动机速度控制器参数优化,其速度控制器具有输出饱和环节和anti-windup补偿环节。其优化算法采用指数型综合满意度函数作为其适应度函数。仿真和实验结果证明,该算法具有全局寻优能力强、收敛速度快和实现简单等特点。     

基于扰动观测器的PMSM无速度传感器控制

针对负载扰动对电机驱动的影响,提出一种基于扰动观测器的PMSM无速度传感器控制方法。该方法使用自适应扩展状态观测器(AESO)观测电机转速,并设计了电机定子电阻自适应律,实时更新定子电阻值。同时设计了一种自适应积分状态反馈控制器(AISFC),将定子电阻估计值作为控制器输入,实时更新控制器中的电阻值,消除了定子电阻变化对控制器控制精度的影响。仿真结果表明,该控制方法具有良好的控制性能和鲁棒性。     

基于RBF神经网络的永磁同步电机速度控制

针对常规PID控制的永磁同步电机调速系统性能不足,利用RBF神经网络较强的非线性映射能力,提出一种基于RBF神经网络PID自整定方案。该算法通过RBF神经网络在线辨识对PID参数整定,改善常规PID控制效果。在Matlab/Simulink构建了基于S函数的RBF神经网络PID控制器和永磁同步电机调速系统,并结合研究对象进行仿真研究。仿真结果表明:该控制器具有较好的静、动态性能,并有较强的自适应性和鲁棒性。     

基于反步控制的PMSM转速跟踪研究

针对永磁同步电机(PMSM)数学模型中的非线性耦合,采用反步设计方法设计一个非线性控制器。该控制器能使伺服系统的转速、电流能够完全跟踪给定而不受非线性因素的影响。然后,利用Lyapunov稳定性理论和Barbalat引理证明了反步控制器的稳定性。最后,根据所设计的控制器搭建实验平台,实验结果显示伺服系统的转速和电流具有很好的跟踪性能和抗干扰性能。     

基于自抗扰控制的永磁同步电机无源调速系统

在永磁同步电机(PMSM)的端口受控哈密顿系统(PCH)的建模基础上,利用互联、阻尼配置的无源性控制方法得到d,q轴电压,简化了控制器设计和使系统稳定性分析更加容易.利用自抗扰控制技术能实时估计并补偿系统受到的各种外扰及本身决定的内扰总和作用的特点,设计了自抗扰速度控制器,使系统对参数变化和外部扰动具有较强的鲁棒性.由...     

基于模糊PI控制的永磁同步电机转速脉动抑制

高精度宽调速范围伺服系统研究的内容之一是转速脉动抑制问题.在给出了含有脉动量的转矩模型基础上,针对该脉动量的不确定性,提出了在系统速度环上利用参数自整定PI模糊控制器实现减小转速脉动的方法,经与常规PI控制器仿真比较,该控制器性能良好,并使系统具有较强的鲁棒性.