基于快速终端滑模的永磁同步发电机控制研究

以永磁同步风力发电机为研究对象,首先对风力发电机进行数学建模,推导出风力发电机的状态空间表达式。其次结合终端滑模与线性滑模的优点,设计了一种快速终端滑模面,从而使系统具有全局快速收敛的能力,并在此基础上施加了负载观测器削弱抖阵。最后通过仿真验证控制策略可以较快地跟踪参考速度,且具有较好的鲁棒性和抗干扰性。     

滑模控制永磁同步电动机位置伺服系统抖振

针对传统滑模控制应用于伺服系统存在的实际问题,本文设计了一种新型的滑模控制器.有别于传统削弱抖振的方法,对控制量采取先微分后积分处理,使输出不含非线性项,有效地削弱了抖振,同时提高了跟踪精度.对于位置伺服系统采用传统滑模控制时速度不可控问题,文中提出对速度和位置分时进行滑模控制,可靠地实现了位置跟踪和速度控制,同时提高了系统的快速性.仿真和实验均证明了所设计的滑模控制方案的可行性和优越性.     

永磁同步电动机的速度指定位置跟踪控制

位置跟踪控制是永磁同步电动机的一个重要应用领域。利用速度指定方法可以在永磁同步电动机位置跟踪过程中增加一个速度控制的自由度。速度指定方法可以增强永磁同步电动机位置控制的灵活性和精度。采用自适应反推控制设计速度指定位置跟踪控制器可以实现跟踪速度的指定和负载转矩的估计。为了简化自适应反推控制器的设计,将一个可以独立于系统控制器设计的干扰观测器应用于负载转矩的估计。系统设计方法不但可以实现永磁同步电动机的位置跟踪,同时也可以获得更高的控制精度和鲁棒性能。仿真结果验证了该设计方案的正确性和有效性。     

基于卡尔曼滤波的永磁同步电动机滑模控制

在永磁同步电动机的控制中,用滑模控制代替了传统的PID控制,并针对传统滑模控制的抖振问题,设计了一种新的滑模控制器。经过验证,证明了所设计的新的滑模控制器在消除抖振和抗干扰问题上明显优于传统的滑模控制器和PID控制器。其次,针对具有噪声干扰的场合,在控制系统中加入了卡尔曼滤波器,根据实验结果可知,系统控制性能明显改善。     

基于自适应滑模观测器的永磁同步电动机无位置传感器控制

对于永磁同步电动机(PMSM)调速系统，转子位置是获得可靠控制所必需的。但位置传感器不仅会显著增加系统费用和测量噪声，且无法应用在一些恶劣环境。基于PMSM定子两相电压一电流模型，提出一种基于自适应滑模观测器的无位置传感器控制方法，对参数和负载变化具有较强的鲁棒性。仿真结果表明该观测器在中高速范围内具有良好的转子位置和速度估算性能。     

基于改进滑模观测器的永磁同步电动机无位置传感器控制

针对永磁同步电动机的无位置传感器矢量控制问题,借助于滑模变结构控制理论,通过构造滑模观测器的方法,实现了永磁同步电动机连续转子位置的观测。针对滑模控制固有的抖振问题,通过采用饱和函数替代切换函数的方法,有效抑制了抖振问题对转子位置观测性能的影响。最后通过仿真和实验验证了所实现的改进滑模观测器的有效性。     

永磁同步电动机滑模控制仿真

研究了一种利用位置信号误差和滑模增益之间的非线性关系来设计的滑模增益,再结合变指数趋近律来改善滑模控制的鲁棒性及削弱滑模抖振,并将这种新的变指数趋近律滑模变结构应用于永磁同步电动机伺服系统的位置控制.应用Matlab/Simuhnk及Matlab编程建立了永磁同步电动机伺服系统的矢量控制系统的仿真模型,仿真结果表明,该滑模控制方法不仅有效抑制了滑模变结构的抖振,还增强了控制系统的鲁棒性.     

永磁同步电动机无位置传感器滑模变结构控制

永磁同步电动机矢量控制通常用传感器检测转子转速和位置,优点是测量精度高,但易使系统鲁棒性降低、转子轴转动惯量增大,且硬件成本增加。通过检测电动机相电流,转化到α-β坐标系,根据电动机电磁方程式构造滑模变结构观测器,得到转子转速和位置的估算值。理论分析和仿真实验表明,滑模变结构预估算法具有较快的速度估算收敛性和较好的抗负载扰动能力,系统鲁棒性增强。     

永磁同步电动机混合非奇异终端滑模变结构控制

为了进一步提高滑模控制系统的控制性能,提出了混合非奇异终端滑模控制（hybrid nonsingular terminal sliding mode,HNTSM）策略,该控制策略结合线性滑模与非奇异终端滑模（nonsingular terminal sliding mode,NTSM）的优点,提高了系统状态的收敛速度,实现了状态变量的全局快速收敛,并设计控制函数,解决了终端滑模的奇异性问题。应用该方法设计永磁同步电动机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）混合非奇异终端滑模速度控制器,并与PI调节器进行了仿真与实验对比。仿真和实验结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。     

基于干扰观测器的永磁同步电动机滑模控制

研究一种基于干扰观测器滑模控制(DOB-SMC)方法。为实现永磁同步电动机良好的静态和动态跟踪性能,设计了一种基于指数趋近律的滑模控制器,并证明了滑模控制器的渐近稳定性。引入基于DOB的滑模控制器以补偿负载干扰,从而保证系统的鲁棒性。仿真与实验证明,该方法提高了永磁同步电动机控制系统速度跟踪精度,并且对负载干扰具有较好的抑制效果。     

永磁同步直线电动机的位置滑模控制器设计

提出了一种基于滑模控制的永磁同步直线电动机位置伺服控制器。根据相对参考位置的大小对系统运行的相轨迹进行分别设计,设计两个一阶滑模面实现速度控制和精确定位,控制律易于数字实现,且保证了系统的鲁棒性。实验结果表明系统能够按所设计的轨迹运行,实现直线电动机无超调、快速、精确定位。     

滑模控制永磁同步电动机调速系统

永磁同步电动机(PMSM)是一个多变量、非线性、强耦合的复杂系统,对外界扰动及内部摄动极为敏感,为提高系统鲁棒性,本文引入滑模变结构控制策略(SMC).根据PMSM调速系统的特点,选择一阶滑模面,选用状态反馈SMC控制方式,并将控制输出经一积分器滤波,按该方案设计的SMC控制器表达式和PI控制一样简单.并在同等条件下对这两种控制器下的调速系统分别进行了仿真和实验研究,结果证明文中所设计的SMC控制器能有效地提高系统的动态性和鲁棒性.     

基于滑模观测器的永磁同步电动机无位置传感器运行

剖析了永磁同步电动机本身的数学模型,分析了如何设计滑模观测器的方法,搭建了一个永磁同步电动机的系统平台,该平台是基于滑模观测器无传感器的技术基础并用矢量控制来实现,最后对该平台的性能进行试验并分析了实验波形。实验结果表明该系统性能良好,运行稳定,可以满足中小型运动控制系统的需求。     

永磁同步电动机的直接滑模电流控制研究

本文以永磁同步电动机为基础,研究了直接滑模电流控制策略,该策略对参数变化以及外界干扰的鲁棒性较强,从而广泛应用于电气传动控制领域.设计了新颖的直接滑模电流控制器代替传统的PI电流控制器,并且采用了开关表查询方式加快了动态响应速度.最后基于TMS320DSP28335控制器对永磁同步电动机直接滑模电流控制控制系统进行实验验证,结果表明所设计的控制器动态响应较快,抗干扰能力较强.     

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。     

基于滑模观测器的永磁同步电动机无传感器控制研究

针对永磁同步电动机无传感器控制,本文研究了适用于永磁同步电动机中高速运行的滑模观测器,该观测器采用饱和函数抑制抖振,可以准确地估计转子位置及转速.应用滑模观测器估算出a-β轴反电势,然后计算出转速及位置信号,与给定的转速信号比较,闭速度环,经过PI调节得到准确的电压参考信号.应用TMS320LF2407A数字信号处理器...     

永磁直线同步电动机的滑模-H∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)提出一种将H∞鲁棒控制和滑模控制相结合的鲁棒跟踪控制策略,该控制策略解决了系统跟踪性能和鲁棒性能之间的矛盾.滑模跟踪控制器保证了快速跟踪性能;而H∞抗扰控制器抑制了闭环系统内的各种扰动(包括负载及直线电机的端部效应力等),并可以削弱滑模控制的抖振对系统稳态性能的影响.仿真结果表明该方案在保证伺服系统的快速性同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

永磁同步电动机无位置传感器位置估测滑模观测器改进研究

永磁同步电动机无位置传感器控制中,传统滑模观测器存在由切换时间和空间滞后引起的抖振问题,严重影响转子位置的观测精度。本文通过引入幂次函数作为切换函数,对滑模观测器进行改进,降低了输出振动,进而提高了转子位置估算精度和响应速度。仿真验证了所做的改进对电动机控制效果有显著改善。     

永磁同步电机快速高阶终端滑模控制

为了提高永磁同步电机(PMSM)调速系统的抗扰动能力,提出了一种基于改进趋近律的快速高阶终端滑模速度控制器。与常规的指数趋近律不同,改进的趋近律能够根据系统状态距离平衡点的远近自适应地调节趋近速度,从而实现在提高趋近速度的同时消除系统抖振。应用该方法设计了一种PMSM调速系统的高阶非奇异终端滑模速度控制器。仿真及试验结果表明,与传统的PI控制器相比,该算法提高了系统的鲁棒性和动态响应速度。     

基于新控制律的永磁直线同步电动机滑模控制

针对永磁同步直线电动机(PMLSM)伺服系统的推力波动及滑模变结构控制(SMVSC)的"抖振"问题,结合神经网络的自学习和自适应不确定性系统动态特性的能力,设计了基于神经网络推力观测器的新型控制律滑模控制算法,实现了对推力扰动的补偿,且大大削弱了推力波动及系统的抖振现象,同时在切换控制部分加入改进积分环节来进一步消除系统的稳态误差和系统抖振。仿真结果表明,该方案能提高系统对参数摄动和外在扰动的鲁棒性。