基于模糊PI的永磁同步电机矢量控制研究

通过对永磁同步电机(PMSM)数学模型的分析,建立了基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制系统。针对传统PI速度调节器(ASR)的永磁同步电机矢量控制系统,存在着速度脉动率大、频率响应慢,抗干扰能力较差的问题,提出了一种参数自整定模糊PI速度调节器,并在Matlab/Simulink环境下建立了系统仿真模型。仿真结果表明,采用了参数自整定模糊PI速度调节器的系统,抗干扰性更强,响应速度更快,无超调。     

永磁同步电机双模糊自适应直接转矩控制

针对永磁同步电机直接转矩控制存在转矩脉动较大的问题,引入双模糊自适应控制策略。转速控制环中,以模糊自适应PID调节器替代常规PI调节器,实现控制参数的实时自整定。转矩控制环中,将转矩及磁链的误差模糊分级,设计MIMO模糊控制器,取代传统直接转矩控制中的滞环控制器和开关表,消除滞环宽度对转矩脉动的影响,选择基本电压矢量更精确。仿真结果表明,与基于电压空间矢量的直接转矩控制相比,引入双模糊自适应控制策略和零电压矢量后,可进一步改善转速跟随性和负载转矩的抗干扰性能,转矩脉动减小,磁链轨迹圆度更好。     

基于模糊积分滑模永磁同步电机的研究

为了提高永磁同步电机(PMSM)的抗干扰能力,通过分析永磁同步电机的数学模型,将模糊自适应积分滑模控制器代替传统PI控制器应用到转速外环的控制中。利用滑模面对外部干扰及内部参数扰动的不敏感性来提高矿用永磁同步电机的鲁棒性。并且引入边界层的控制方法,来削弱积分项带来的饱和效应。同时引入模糊控制器来削弱滑模控制本身带来的抖震效应,以提高系统在滑模面上的运动品质。在趋近律的选择上,采用指数趋近律来提高系统性能。最后通过仿真和小波分析可以证明基于模糊自适应积分滑模控制的永磁同步电机控制系统比传统双闭环PI控制具有更强的抗干扰能力和跟踪能力。     

异步电机模糊免疫PID矢量控制系统

由于在转子磁场定向矢量控制中,转速PI控制器抗干扰能力较差,提出了采用模糊免疫PID控制器取代转速PI控制器,对提高异步电机控制系统的性能起到改善作用.模糊免疫PID控制将生物免疫机理、模糊控制理论及PID控制理论相结合,提高了系统的自适应能力,实现了控制器参数的优化及在线自整定.构建了基于模糊免疫PID控制器和空间矢量脉宽调制的异步电机矢量控制系统.仿真结果表明,该系统既具有良好的动、静态特性,也具有自适应和鲁棒性强的特点.     

一种双模糊PI控制器在PMSM控制系统的研究

针对模糊自整定PI控制器的不足以及永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的非线性、参数时变等特点,为进一步改善永磁同步电机控制系统性能,在基本二维模糊PI控制器的基础上引入了一维模糊控制器,构成了一种双模糊PI控制器。对所提出的双模糊PI控制器的输入输出关系进行理论推导并进行结构解析,得出该控制器是一种非线性的变参数PID控制器。在SIMULINK中构建系统仿真结构框图,进行仿真分析。仿真结果表明所提出的双模糊PI控制器使得PMSM具有更好的稳态性能和抗干扰性能。     

永磁同步电机调速系统自抗扰控制器的设计

将自抗扰控制器(ADRC)运用到永磁同步电机(PMSM)调速系统控制中。电流环采用一阶非线性自抗扰控制器(NLADRC)抵消电流环反电势的影响,减小电流跟踪误差和相电流总谐波畸变(THD);转速环采用一阶线性自抗扰控制器(LADRC)对负载转矩和黏滞摩擦进行补偿,提高系统转速稳定性;最后利用基于带宽的参数整定公式整定控制器参数。仿真和实验结果表明系统具有良好的转速稳定及抗负载扰动能力,验证了控制器设计的有效性。     

永磁同步电机调速系统自抗扰控制器的设计北大核心

将自抗扰控制器(ADRC)运用到永磁同步电机(PMSM)调速系统控制中。电流环采用一阶非线性自抗扰控制器(NLADRC)抵消电流环反电势的影响,减小电流跟踪误差和相电流总谐波畸变(THD);转速环采用一阶线性自抗扰控制器(LADRC)对负载转矩和黏滞摩擦进行补偿,提高系统转速稳定性;最后利用基于带宽的参数整定公式整定控制器参数。仿真和实验结果表明系统具有良好的转速稳定及抗负载扰动能力,验证了控制器设计的有效性。     

基于模糊PI永磁同步电机优化矢量控制系统的研究

介绍了永磁同步电机(PMSM)的数学模型和基本原理。针对PMSM中传统PI控制器参数固定、无法兼顾静态性能和动态性能的缺陷性,在传统双闭环控制策略的基础上,将速度外环采用模糊PI控制器,在线调整PI控制器的2个参数,增强系统的鲁棒性。逆变器环节采用优化SVPWM算法,该方法利用电压空间矢量旋转的幅角来判断扇区,并由三相电压的电压差值计算基本电压矢量的作用时间,与传统SVPWM相比简化了矢量算法步骤。仿真结果和小波分析表明,模糊PI优化矢量控制系统与传统PI矢量控制系统相比具有更好的动态稳定性和抗干扰能力。     

基于蜻蜓算法分数阶 PI 的 PMSM 矢量控制优化

针对永磁同步电机双闭环矢量控制系统中整数阶 PI 控制器存在动态响应速度慢、鲁棒性不强的问题,提出一种采用蜻 蜓算法与分数阶 PI 控制相结合,对系统的转速外环和电流内环进行参数离线整定的方法。 将待优化参数看作是蜻蜓在搜索空 间中搜寻食物源的最优个体所处的空间位置,并利用误差性能指标 ITAE 作为其目标适应度函数。 分别对传统工程经验整定 整数阶 PI、蜻蜓算法整定整数阶 PI、蜻蜓算法整定分数阶 PI 和粒子群算法整定分数阶 PI 的电机调速性能进行仿真和实验对 比。 结果表明,蜻蜓算法优化的分数阶 PI 控制器具有提高系统的动态响应性能,减小超调量和增强鲁棒性的优势,证明了优化 策略的优越性。     

基于继电自整定的模糊PI永磁同步电机速度控制器

由于常规PI控制器参数整定困难,且对永磁同步电机非线性补偿有限.针对永磁同步电机的特点,提出了基于模糊决策和继电自整定的模糊PI控制方法.先利用分段继电自整定、Z-N公式和修正计算,离线得到不同给定速度和负载转矩下系统的PI参数,再对系统当前给定速度和负载转矩进行模糊化处理,根据模糊规则表推理得到当前PI参数.仿真表明,该方法对系统不同工作状况具有良好的适应性,性能优于单个工作状态整定得到的常规PI控制器.     

一种基于自抗扰的永磁同步电机复合控制策略

为进一步提高永磁同步电机自抗扰控制器(ADRC)的调速控制性能,简化控制器参数整定的复杂程度,提出了一种复合ADRC控制策略。首先,速度环采用模糊参数整定的滑模自抗扰控制器,并分析了主要参数的整定方法。其次,设计了滑模转矩观测器,来估计实时的负载转矩。最后,设计电流环,采用有限集模型预测控制(FCS-MPC),对三相两电平电压源型逆变器的8种开关序列遍历寻优,并抑制转矩的脉动。仿真结果表明：该复合控制策略能有效提高永磁同步电机ADRC的控制性能,增强系统的抗扰动能力以及鲁棒性,控制性能优于传统的ADRC控制和PI控制。     

一种双模糊直接转矩控制系统的研究

传统的直接转矩控制利用滞环比较器来控制定子磁链和转矩,造成了转矩脉动大、速度PI调节参数恒定等缺点。介绍了一种基于模糊自适应PI调节器和模糊直接转矩控制器的双模糊控制方法,该方法能够根据速度误差及其变化率大小调节参数,显著提高了PI调节器的自整定能力,能有效地选择电压矢量。仿真结果证明了该方法明显优于常规直接转矩控制,减小了转矩脉动,提高了系统的控制性能。     

永磁同步电机单闭环自抗扰控制策略研究

针对传统永磁同步电机的控制驱动系统转矩脉动大、参数整定困难、鲁棒性差等缺点,提出一种基于自抗扰控制器转速单闭环直接转矩控制系统,将自抗扰控制器的输出直接作为系统期望转矩角正弦值,简化了系统结构,提高了系统的鲁棒性,设计编排了空间电压矢量调制算法流程,减小电机输出的转矩脉动,通过对比仿真实验证明了设计方法的合理性和有效性。     

基于MRAS观测器的永磁同步电机模型预测控制

针对无人艇、小型船舶等水面智能设备的推进系统提出采用无位置传感器技术以提高其系统容错性,并且针对传统的基于模型参考自适应(MRAS)观测器的永磁同步电机无位置传感器伺服控制系统引入模型预测控制(MPC)来提高调速系统的性能。在基于SVPWM控制方式的永磁同步电机伺服控制系统中,通过MRAS观测器来估算永磁同步电机的转速,利用MPC控制器来替代传统PI速度控制器。为了验证本文策略的有效性,在Matlab/Simulink环境下建立了一个基于上述控制策略的完整系统的仿真模型。仿真结果表明,该系统不仅克服了传统的基于(MRAS)观测器的永磁同步电机无位置传感器调速系统中超调量大、PI参数难以整定的缺点,而且有效地降低了转矩脉动、提高了系统的动态性能和抗干扰能力。     

永磁同步电机的内模直接转矩控制

传统的直接转矩控制(DTC)存在转矩脉动大,转速PI调节器的参数整定繁琐等缺点。结合电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和内模控制的优点,将内模控制器引入永磁同步电机(PMSM)的SVPWM-DTC系统中。通过分析PMSM的数学模型来设计内模控制器,从而推导出参考电压矢量。实验结果表明,该控制策略实现了转速响应快且超调小,转矩脉动小,增强了控制系统的鲁棒性。     

永磁同步电机的自抗扰控制调速策略

针对永磁同步电机调速系统的超调和快速性之间矛盾的问题,在分析永磁同步电机数学模型和自抗扰控制原理的基础上,提出了一种永磁同步电机线性自抗扰控制器的设计方法,并将其应用于矢量控制当中以改善永磁同步电机的运行性能。进而对此控制策略研究了影响永磁同步电机运行状态的因素,给出了永磁同步电机的数学模型,分析了自抗扰控制器的设计原理和参数整定方法,选择出适用于永磁同步电机的自抗扰控制器。最后将仿真结果与传统的PI控制进行对比。仿真与实验结果表明:采用自抗扰控制进行调速的系统比PI控制有着更好的运行性能,电机无超调启动;而且当系统负载转矩突然变化时电机也能快速的响应。     

基于S函数的永磁同步电动机模糊控制系统研究

将一种基于模糊推理的PI参数自整定控制器引入永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统中.控制器根据控制量给定值和反馈值的偏差E和偏差变化率EC按照模糊控制规则实时调整PI控制器的两个参数.针对程序具有可移植性的特点,运用Matlab中的M文件实现了对PMSM系统的仿真.仿真结果表明:基于参数自整定模糊控制与常规PI控制的永磁同步电机调速系统相比,具有良好的动态和稳态性能以及较强的鲁棒性,证明这种设计方法的合理性和优越性.     

模糊控制调节电压矢量占空比的永磁同步电机直接转控制系统

设计了模糊控制调节电压矢量占空比的永磁同步电机直接转矩控制系统,采用开关表选择电压矢量,采用模糊控制器调节电压矢量的占空比。仿真结果表明模糊控制调节电压矢量占空比的永磁同步电机直接转矩控制系统运行良好,可以实现永磁同步电机驱动系统的四象限运行。与直接转矩控制和传统模糊直接转矩控制相比,模糊控制调节电压矢量占空比的直接转矩控制策略可有效减小磁链和转矩脉动,降低电流谐波含量,但增大了平均开关频率。     

基于空间矢量脉宽调制的新型永磁同步电机矢量控制调速系统

针对采用空间矢量脉宽调制的永磁同步电动机的转子磁场定向矢量控制系统,介绍了一种新型的矢量控制策略,对传统的电流环、速度环控制器做了改进。在电流环中引入了一组电流交叉乘积项计算出准确的轴电压控制值,实现控制系统在较宽的速度范围内满足较高的控制精度。速度环采用参数自整定模糊控制器,通过模糊控制规则自动整定控制器参数,改善了系统的性能。仿真结果表明,与常规矢量控制的永磁同步电机调速系统相比,新型矢量控制策略具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性,从而证明了这种设计方法的合理性和优越性。     

基于空间矢量脉宽调制的新型永磁同步电机矢量控制调速系统

针对采用空间矢量脉宽调制的永磁同步电动机的转子磁场定向矢量控制系统,介绍了一种新型的矢量控制策略,对传统的电流环、速度环控制器做了改进。在电流环中引入了一组电流交叉乘积项计算出准确的轴电压控制值,实现控制系统在较宽的速度范围内满足较高的控制精度。速度环采用参数自整定模糊控制器,通过模糊控制规则自动整定控制器参数,改善了系统的性能。仿真结果表明,与常规矢量控制的永磁同步电机调速系统相比,新型矢量控制策略具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性,从而证明了这种设计方法的合理性和优越性。