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.     

基于死区时间补偿的永磁同步电机改进型模糊自适应PI控制策略

由于模糊自适应PI控制不需要精确的被控对象数学模型,且对于线性系统和非线性系统都具有良好的适用能力,而逐渐应用到电机控制系统中来。但传统模糊自适应PI控制在应用过程中,存在控制性能较差的问题。在模糊自适应PI控制理论基础上,提出一种基于死区时间补偿的永磁同步电机改进型模糊自适应PI控制策略,采用该策略能够实现无论在加速阶段还是减速阶段,均能准确、稳定地调节永磁同步电机转速。     

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。     

基于模糊PI控制器的异步电机DTC系统研究

传统的异步电机直接转矩控制系统采用滞环控制器,依据转矩误差、定子磁链幅值误差来选择逆变器的开关状态,属Band-Band控制,无法区分转矩误差、定子磁链误差的等级,开关频率不恒定,过扇区时电流与磁链畸变,导致低速时转矩脉动大,影响了系统的控制效果。针对这一问题,提出了一种基于模糊PI控制的异步电机直接转矩控制方案,介绍了系统的原理,应用模糊理论设计了控制器的参数,用TMS320F2812作为主控芯片,PM30CSJ060作为逆变器主电路搭建了全数字实验系统。实验结果表明系统控制动、静态性能好,低速时系统运行平稳,达到了预想的控制效果。     

模糊控制器在电液比例控制系统中的应用

针对电液比例同步控制系统中存在负载不均衡,系统不稳定性,外在干扰以及常规控制难以解决的非线性、时变及滞后等问题,提出了综合模糊控制器与电液比例同步控制相结合的控制系统.在系统中应用由轨迹模糊控制器与同步协调模糊控制器组成的综合模糊控制器,以提高系统同步精度.试验及仿真结果表明,综合模糊控制器在电液比例同步控制系统中应用,能够提高系统同步精度,并且能很好地解决上述问题.     

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。     

永磁同步电机单神经元PID控制研究

电气传动领域中的被控对象由于具有高阶、非线性、强耦合等特点,采用传统的PID控制方法难以实现精确控制.设计了一种具有自适应、自学习功能的单神经元PID控制器并将其应用于永磁同步电动机矢量控制系统中,利用Matlab/Simulink仿真软件对系统进行了仿真研究.仿真结果表明:采用单神经元控制的调速系统具有更好的起动性能,当负载或电机参数突变时,该系统具有恢复时间短、超调小等特点,表现出了很强的自适应性和鲁棒性,证明所设计的控制器是一种有效的控制器.     

数控永磁同步电动机自适应模糊滑模PI控制策略研究

永磁同步电动机是一个多变量、非线性、强耦合对象.在综合比较自适应控制、模糊控制、滑模变结构控制的优点的基础上,提出了一种自适应模糊滑模PI控制策略.滑模变结构控制具有强大的对系统参数变化和外部扰动良好的鲁棒性的能力,自适应模糊PI控制逼近非连续控制,削弱抖振,同时保证系统渐进稳定.仿真结果验证了所提出的控制策略的有效性.     

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SERCOS总线的永磁同步电机伺服驱动器研究

基于SERCOS总线通信协议,采用TMSF2812型DSP和FPGA,设计了全数字交流伺服驱动装置.该驱动适合于多轴伺服系统,各轴具有更好的同步性能.论文详细介绍了系统方案、硬件设计、主要功能和性能指标.在数控铣床上加工测试表明,该伺服驱动器可以达到1μm加工精度,同时系统的静动态特性和加工后工件的光洁度均达到要求,满足了数控机床进给伺服的实际生产需求.     

模糊控制器在温度控制中的应用

本文设计的模糊控制器用于温度控制系统。与传统PID控制相比，提高了系统稳态精度和动态性能。实际运行情况表明模糊控制器的性能明显优于传统PID控制。     

永磁直线同步电机的模糊自适应分数阶PI~λD~μ控制

分析永磁直线同步电机的数学模型。针对永磁同步直线电机(PMSLM)强耦合、非线性的特点,把整数阶PID控制扩展到分数阶,用Oustaloup递推算法对分数阶微分算子sv进行拟合,用分数阶PIλDμ控制代替常规PID控制并与模糊控制相结合,提出一种模糊自适应分数阶PIλDμ控制器,利用模糊逻辑实现分数阶PIλDμ控制参数的在线调整。并对该控制算法进行仿真研究,仿真结果表明:该控制算法具有较好的动态稳定性和跟踪性能,对外界干扰具有较强的鲁棒性。     

CO_2焊焊接电流多因子自调整模糊控制器的研究

本文研制了一种以可编程控制器(PLC)为核心器件并通过软件方式实现稳定CO2焊焊接电流的多因子自调整模糊控制器。该模糊控制器可以消除因电弧电压调节、网络电压波动、保护气体纯度或流量以及焊枪高度变化等随机因素所引起的焊接电流的偏差,达到稳定焊接电流的目的。焊接工艺试验表明模糊控制器具有良好的动态特性和很好的稳定性。     

永磁同步电机电压空间矢量控制系统仿真研究

基于矢量控制原理,主要研究永磁同步电机转子磁场定向的电压空间矢量控制算法,并利用MATLAB软件对控制系统进行设计与仿真,给出了电压空间矢量控制在空载和带载两种不同条件下仿真实验的波形,通过与SPWM控制的波形进行对比分析,验证了该方法具有良好的动态性能。     

基于扩展观测器的永磁同步电机快速积分终端滑模控制

为了优化永磁同步电机(PMSM)调速系统的动态性能,使用滑模控制的PMSM控制系统的非线性速度控制算法。提出一种新的快速积分终端滑模面(FITSMC),以提高传统积分终端滑模控制在速度误差远离平衡点时的跟踪误差收敛速度。针对高切换增益引起的大抖动现象,提出一种改进的抗干扰滑模速度控制器,该方法引入扩展状态观测器观测集中扰动,并在FITSMC中添加前馈补偿项。最后,通过仿真验证所提控制方法的有效性。结果表明：采用FITSMC替代传统的PI控制器,可以有效地降低动态速度跟踪误差。通过与传统方法进行比较,验证了所提方法(FITSMC+ESO)的优越性。     

基于神经网络的模糊控制器在变量泵中的应用

本文根据变量泵的具体情况,为其了自适应的神经网络模糊控制变量泵的智能控制。     

基于改进粒子群的永磁同步电机速度控制器设计

针对标准粒子群算法(PSO)把惯性权值作为全局参数,很难适应复杂的非线性优化过程的问题,提出了一种基于粒距和动态区间的权值调整策略。根据粒子的粒距大小在动态区间内选取不同的权值,并通过区间的动态变化来控制算法的收敛速度。通过对Rastigrin函数的测试表明,改进算法的收敛速度和收敛精度均有显著提高。最后,将改进算法用于永磁同步电机速度控制器的PI参数优化中。Matlab/Simulink仿真结果表明,该方法具有速度响应快、超调量小的特点,有效地提高了伺服系统的动态性能。     

专家模糊控制器在全桥逆变直流弧焊电源中的应用

弧焊逆变电源的控制对象是燃烧的电弧 ,而电弧由于受温度及弧长等因素的影响 ,具有非线性和不确定性 ,加上弧焊逆变电源始终工作在“空载—短路” ,“短路—空载” ,“负载—短路” ,“短路—负载”的工作状态中 ,这又造成了弧焊逆变电源结构参数的不确定性。因而 ,很难建立其严格的数学模型 ,也就很难用传统的基于数学模型的控制方法来达到预期的控制目的。另外 ,只有弧焊逆变电源的动特性合适 ,才能获得良好的引弧、燃弧和熔滴过渡状态 ,从而得到满意的焊接质量 ,这对采用短路过渡的熔化极电弧焊来说 ,是特别重要的。因为电弧电压和电流的变化品质直接影响着引弧成功率和燃弧稳定性 ,尤其是短路电流的变化率di/dt的大小 ,更直接影响了引弧效果和熔滴过渡过程的顺利进行 ,本文采用专家模糊控制器方案 ,不仅有效控制了di/dt的大小 ,而且克服了因电弧的非线性和不确定性给系统带来的影响。     

基于模糊时变滑模的永磁同步电机调速系统设计

针对永磁同步电机突然加入负载时存在的转速波动和不稳定问题,提出一种基于积分时变滑模面和新型模糊增益趋近律的滑模调速方法。采用积分时变滑模面,在传统积分滑模面中加入一个时变项,借此提升系统的响应速度。改进传统的指数趋近律,加入非线性函数来削弱系统的抖振,同时根据不同的系统状态用模糊算法整定趋近律增益参数,着重于提升趋近速度和系统抗扰动能力。最后,使用李雅普诺夫稳定性判据证明了该控制系统的稳定性。在MATLAB/Simulink环境下将此控制策略与传统滑模控制策略进行对比,仿真结果表明：采用此控制方法的系统响应速度更快、抑制系统扰动和抖振的能力更强,具备更好的综合性能。     

磁悬浮永磁直线电动机悬浮系统H_∞鲁棒控制器的设计

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,进而可以对电动机的悬浮子系统进行独立控制。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,对悬浮系统数学模型进行输入输出解耦线性化,通过设计H∞鲁棒控制器来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。