基于混沌麻雀搜索算法的PMSM直接转矩控制北大核心

永磁同步电机直接转矩控制系统中PI控制器的比例增益(Kp)和积分增益(Ki)直接影响了系统的控制性能,提出了混沌麻雀搜索算法(CSSA)来优化直接转矩系统PI控制器的参数。利用Sine混沌映射初始化种群,选出适应度排序靠前的麻雀个体作为初始种群,提高初始解的质量,解决了麻雀搜索算法(SSA)容易陷入局部最优的问题,进而使算法的全局搜索能力提升。基于MATLAB/Simulink仿真实验表明,将CSSA应用于直接转矩控制系统,相比于SSA,在搜索可靠性、迭代次数收敛速度得到改善,使得电机系统的动态响应速度和鲁棒性有着较大的提升,同时可以有效抑制电机的转矩、磁链的波动。     

伺服系统转动惯量辨识及控制器PI参数优化

在机器人运行时,为了使伺服电机在最优性能下达到目标速度、在工作过程中有着更强的抗扰动能力,并避免出现震荡、谐振的状况,从而造成机器人运行时动态稳定性严重降低.提出一种基于非线性动态学习因子的粒子群优化算法,对普通粒子群优化算法进行改进.该算法以伺服系统控制模型中的速度控制器为核心,实时辨识负载转动惯量值,使伺服系统内部...     

基于改进滑模控制器的PMSM调速系统北大核心

针对在永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统中采用PI控制器存在控制精度低、响应速度慢以及容易出现积分饱和等问题,提出一种新型指数趋近律的滑模控制策略,基于新型趋近律设计了改进滑模控制器,该方法可有效加快系统响应速度,并能抑制滑模控制过程中出现的系统抖振;同时引入负载转矩观测器作为前馈补偿到滑模控制器,有效提高PMSM调速系统的稳态及动态性能。经过与PI控制器及传统滑模控制的仿真对比实验,改进滑模控制器在系统响应上能够达到无超调快速响应,调节时间为0.011 s;突增负载时,恢复稳态时间为0.008 s,且转速只下降24 r/min,该控制方法使系统动态性能和抗干扰性能得到提高,而且抑制了滑模控制的抖振。     

高温高压流变仪伺服机械增压装置压力控制研究

介绍一种伺服机械增压装置,该装置采用控制永磁同步电机转矩的方法,实现对系统压力的控制。建立该装置的数学模型,确定压力控制系统的电流、压力双闭环控制方案。采用结构简单、易实现的PI控制器实现系统的整定,给出各环节参数的整定方法。用Matlab/Simulink对系统进行仿真,仿真结果表明系统响应速度快,控制精度满足要求。     

PMSM控制器参数自整定研究

文章研究永磁同步电动机( Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)转速电流双闭环控制系统控制器参数的自整定方法.电流环根据辨识得到对象参数按照工程设计方法进行整定.速度环采用模糊自整定的方法.根据速度响应的超调量和调节时间,经模糊化、模糊推理和清晰化得到控制器参数调整量,从而改变速度控制器参数,直到满足指标要求,最后将参数固定.实验表明,该方法改善了速度响应性能,实现了永磁同步电机安装后伺服驱动控制器参数的快速自整定.     

PMSM伺服系统的转动惯量辨识和控制器参数优化

在永磁同步电动机(PMSM)驱动应用中,当负载转动惯量变化时,会对系统的伺服特性造成影响.为达到伺服系统高精度控制良好动、静态特性,需要相应地调整控制器的参数.文章采用模型参考自适应辨识(MRAI)法对系统的转动惯量进行在线估计,并用系统的稳态误差、转速和估计的转动惯量作为神经网络的输入,神经网络的输出用来调整PI控制器的比例增益和积分增益,实现了控制器参数的在线优化调整.仿真结果表明,所提出的方案是有效的,显著地改善了系统的伺服精度.     

紧凑型灵巧作动器的伺服控制

与有人机相比,无人机作动系统要求在更小的空间内实现相同功能,这就要求作动器更加灵巧、紧凑。提出一种新型的紧凑型灵巧作动器,该作动器采用永磁同步电机驱动2个柱塞协同工作,实现吸排油;通过方向阀实现油液的配流,将上述实现液压泵功能的结构全部集成在壳体内,减小了作动器的体积。本文还设计了该作动器的伺服控制回路,详细阐述了如何选取速度、电流环的PI参数。通过在AMESim中搭建仿真模型驱动质量负载,证明该作动器响应速度快,动态性能好,带载能力强。     

埋弧自动焊数字控制器设计

介绍一种埋弧自动焊数字控制系统设计，适应于各种焊接整流器和直流电机驱动的送丝机构。控制器分别由两个单片机为核心构成，一个用于电源外特性控制；另一个完成送丝速度、小车速度以及焊接过程的控制，控制器之间通过串行接口交换数据。采用数字PI算法，由电流电压联合反馈调节电源输出特性，通过电弧电压和电机电枢电压双反馈调节送丝速度，从而获得精确的焊接工作点。控制软件根据焊丝与工件是否短接自动选择回抽或划擦引弧，收弧过程通过电流衰减方式填充弧坑。由液晶显示器构成的人机界面，用于系统变量、工艺参数和动态焊接数据的设置、显示、记忆和管理，拓宽了焊机的功能。     

双空调自动转换控制器的制作

干菲林室是由两台 1 5匹的华宝分体空调进行轮流控温的 ,过去一直是用遥控器进行手工操作。在下班后或放假时 ,也必须有人值班 ,才能保证空调的定时转换。如果中途出现停电 ,还不能自动启动。经过试验 ,我们制作了一个双空调自动转换控制器 ,解决了上述两个问题。如图 1,为了保证空调的原有性能 ,本控制器只是利用继电器Ｋ0的常开、常闭触点来分别控制两台空调的电源火线 ,同时 ,对遥控器进行改造来实现双空调的自动启动和转换。图 1　双空调自动转换控制器图 1中 ,Ｔ0选用ＦＪ - 715型可编程时控器 ,Ｋ0选用ＪＱＸ - 14ＦＣ ,10Ａ/ 2 2 0Ｖ…     

直线电机速度伺服系统的变增益PI控制

在直接驱动领域中常用的永磁直线同步电机(PMLSM)由于存在众多干扰和非线性因素,使用常规PI控制器控制时难以获得令人满意的控制效果。在综合分析PMLSM速度伺服控制系统PI控制器的参数调整规律的基础上,提出一种能根据偏差情况实时调整控制器参数的变增益PI控制器。该控制器克服了常规PI控制无法同时满足快速性与稳定性要求的缺点。仿真实验结果表明该控制器的使用使PMLSM速度伺服系统获得快速、精确的调速性能。     

基于EKF的PMSM失磁故障在线诊断方法

针对永磁同步电机(PMSM)永磁体失磁故障发生时磁链信号不稳定导致难以诊断的问题,提出基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的PMSM失磁故障在线诊断方法。构建能够在线识别并动态矫正磁链的EKF方法,该方法可以根据自适应PMSM模型跟踪永磁体磁链信号的真实状态,并且不易受电机参数的影响。同时经过辨识的永磁磁链经过故障检测模块,计算磁链的变化量,判断永磁电机是否发生失磁故障。仿真结果证明：失磁故障检测模块通过分析经扩展卡尔曼滤波动态矫正的永磁磁链,可以在0.1 s内实现高效的故障诊断。     

基于扰动观测器的PMSM鲁棒预测电流控制算法

针对电动助力转向系统中电机电流跟随性能差、易受电机参数变化干扰的问题,提出一种基于扰动观测器的鲁棒预测电流控制算法。该算法在无差拍控制的条件下引入龙伯格观测器预测电机电流,通过调整观测器增益提高系统的稳定性,对延时控制进行补偿;同时通过扰动观测器实时对系统扰动进行估计以提高电流的预测精度和控制精度。最后,仿真与实验结果表明:该算法在不降低预测电流控制的无差拍性能的前提下,能够提高系统的鲁棒性能、电流的稳态精度和动态性能。     

模糊PID在永磁同步电机驱动的无阀液压系统中的应用

针对传统电机作为无阀液压系统动力装置时存在的效能低下、速度调节不稳定和响应速度慢等问题,提出将矢量控制永磁同步电机代替传统电机驱动无阀系统中的泵,并建立无阀液压系统的数学模型。传统PID很难解决该无阀液压系统控制过程中的时变性、非线性等问题,因此设计基于该无阀液压系统的模糊PID位置控制器。采用AMESim和MATLAB软件对无阀系统进行联合仿真,将仿真实验结果与采用传统PID的仿真实验结果进行对比。结果表明:模糊PID控制方法对永磁同步电机驱动的无阀液压系统在响应速度、抗干扰性以及位置跟踪精度方面有着良好的效果。     

基于离散傅里叶变换的永磁同步电机驱动系统电流测量偏置误差在线补偿方法

电流反馈信息的准确测量是永磁同步电机驱动系统高性能运行的重要前提。对于实际控制系统,由于器件温漂、老化和非线性等各种因素,电流传感器和相关调理电路会出现电流测量误差,其中电流测量偏置误差将引起频率为一倍电频的转矩与转速脉动,降低永磁同步电机控制性能。在详细分析电流测量偏置影响的基础上,探究闭环控制对电流谐波幅值的影响,指出闭环控制系统将影响电流谐波幅值,传统分析结果不再成立。针对这一问题,提出一种基于离散傅里叶变换的永磁同步电机驱动系统电流测量偏置误差在线补偿方法。在电机运行过程中实时提取电流脉动并有针对性地进行电流测量误差补偿,以消除由于测量偏置误差导致的转矩与转速脉动。与传统方法相比,所提方法无需定子电阻或转动惯量等电机参数。最后,通过数控机床用交流永磁同步电机验证了所提算法的有效性。     

新型变指数趋近律的PMSM滑模控制

针对永磁同步电机滑模控制系统符号函数容易出现抖振问题,提出一种基于新型饱和函数的变指数趋近律结合非奇异快速终端滑模控制方法,并利用李雅普诺夫不等式证明其稳定性。考虑到外界负载转矩对系统性能的影响,建立非奇异终端滑模扰动观测器,将转矩的观测值转换成转矩电流前馈补偿至电流环输入端,避免了较大的滑模增益,克服外界突然加扰动时系统的抖振问题。仿真和实验结果表明：改进的新型滑模控制器结合扰动观测器可有效减小系统抖振,提高控制系统的动态响应能力和抗干扰能力。     

永磁同步电机在铁道牵引领域中的应用

尽管牵引变流器控制的三相异步电机的交流传动系统已经广泛地应用于铁道牵引领域,但近年来,由于永磁材料的迅速发展,永磁同步电机在铁道牵引领域竞争力明显上升,具有良好的应用前景。本文从铁道牵引的观点出发,对永磁同步电机和异步牵引电机进行技术比较,介绍国内外有关研发直接驱动式和全封闭式永磁电动机的概况,分析永磁同步电机在铁路牵引应用中的发展前景及面临的主要问题。     

磁悬浮永磁直线电动机悬浮系统模糊 PID控制器的设计

为消除直线电动机驱动的数控机床进给系统的摩擦阻力,实现无摩擦进给,采用一种新型的磁悬浮永磁直线同步电动机,将矢量控制分别应用于两套绕组,可以实现推力与悬浮力的解耦,进而实现对电动机悬浮子系统的独立控制.针对悬浮子系统为非线性被控对象以及存在不确定性未知扰动的特性,设计模糊PID控制器,并将其应用到悬浮子系统位移环中,以满足悬浮系统控制高精度、高鲁棒性的要求.仿真结果表明:该控制器能起到良好的抗干扰作用,系统的跟踪误差小,可以保持悬浮系统的稳定性.     

真空泵用大功率高转速永磁同步电机研制

本文针对真空泵用400kW、15000rpm永磁同步电动机进行仿真设计,建立Ansoft二维仿真模型,对方案进行电磁场有限元分析,得到电机相关性能参数,利用场路相结合的方法对电机进行优化设计,确定最终设计方案,通过试验结果与仿真分析的对比,证明该电机设计的合理性。