吊舱推进电机的无模型自适应滑模矢量控制

为解决半潜船吊舱推进电机控制系统中负载扰动造成的转速跟踪性能差的问题, 提出一种基于数据驱动的吊舱推进电机转速矢量控制方法; 对包含未知负载扰动的推进电机转速方程进行离散化处理, 给出关于输出转速与输入电流离散后的非线性转速系统; 由于非线性转速系统方程中变量较多且负载扰动模型未知, 设计了基于数据驱动的无模型自适应控制器, 并给出了伪偏导数估计算法; 采用滑模观测器观测螺旋桨负载扰动, 同时给出了滑模控制器; 结合无模型自适应控制和滑模控制给出了负载扰动下的无模型自适应滑模(MFASM)控制方案; 构建了吊舱推进电机无模型自适应滑模矢量控制调速系统, 并在MATLAB/Simulink环境下给出了仿真结果。研究结果表明: 在船舶正常作业恒定转速下, 在0.3~0.5 s时间区域内, 采用MFASM矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别为2、6 r·min-1; 在0.8~1.0 s时间区域内, 采用无模型自适应滑模矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别1、3 r·min-1; 对于船舶操车作业的可变转速情形, 采用MFASM矢量控制方案的推进电机转速和转矩达到稳态的时间比PI矢量控制方案少0.01~0.03 s。可以看出, 采用MFASM矢量控制方案可改善吊舱推进电机转速跟踪性能, 是一种有效的抑制负载扰动的数据驱动控制方法。      

感应电机的Takagi-Sugeno型模糊状态观测器

针对感应电机在低速发电状态时传统自适应磁链观测器性能不稳定的问题,提出了基于Takagi-Sugeno模糊模型的状态观测方法.该方法利用电机的5阶非线性时变模型进行磁链观测和速度估计.根据Lyapunov稳定理论和线性矩阵不等式技术设计了模糊观测器.仿真结果表明,将该方法用于感应电机无速度传感器控制,速度估计误差小于1.78%,感应电机在全速度范围内各种工况下都能稳定工作.     

高速永磁同步电机调速系统扰动抑制策略

为了提高高速离心压缩机驱动电机调速系统的抗扰性能,提出自适应非奇异终端滑模控制的无模型控制方法。设计自适应非奇异终端滑模控制律,引入速度误差变量,采用非奇异终端滑模面,使系统状态变量根据距离平衡点自适应调节,建立无模型超局部模型,设计速度控制器。以额定功率60 kW、额定转速45 000 r·min^-1的高速离心压缩机系统为对象,对方案的控制效果进行了验证。仿真结果表明：在电机参数发生摄动、负载产生扰动时,该方法可以有效提高系统抗干扰性,减小电机转速波动。     

综合提高感应电机直接转矩控制性能的方法

用参数自适应法设计出定子磁链观测器,并将定子磁链观测器应用于直接转矩控制系统中,取代了传统的积分器.采用两个有效电压矢量取代传统的一个电压矢量,通过精确计算两个有效电压矢量和一个零矢量的作用时间,控制磁链轨迹在稳态运行中始终保持圆形.仿真结果表明综合提高了感应电机直接转矩控制性能.     

高速列车的自适应容错跟踪控制

针对执行器故障下高速列车的速度和位移跟踪控制问题,考虑模型参数的不确定性,引入自适应控制技术,设计了列车的自适应容错跟踪控制器.该控制器不依赖于列车模型参数的先验知识,不需要故障检测与诊断设备,可以有效克服列车模型参数未知以及执行器故障的影响,实现执行器故障下高速列车对目标速度和位移曲线的精确跟踪.基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性.仿真结果说明该控制器具有良好的容错跟踪控制能力.     

感应电机反馈线性化解耦控制

针对感应电机复杂耦合非线性模型，通过将转子磁链设置为Ф=φ^2α＋φ^2rβ，提出了新的控制策略，将感应电机转子磁链与转子速度解耦，成为两个独立的线性子系统，实现两者完全线性化，可用线性系统的二次最优化理论求解，设计的控制率没有奇异点问题，保证了转子磁链、转速及负载转矩的渐进跟踪．仿真验证了该方案的有效性．当转子转速变化时，转子磁链不会改变，实现了两者解耦，使系统具有良好的动静态性能．     

一种新型无速率传感器的直接转矩控制方案

无速度伟感器异步电动机的直接转矩控制系统大多采用模型参考自适应的方法来实现。基于以电机定子电流磁链为状态变量的状态方程的推导,提出了用卡尔曼滤波器方法来实现定子磁链和转速估计,并给出了卡尔曼滤波的算法。     

非线性系统的智能容错控制

本文提出一种针对非线性系统问题的智能容错控制方案,该方案基于自适应模糊逻辑系统的学习方法,论述了控制器作为一个扩充的体系,集成了自适应模糊控制器、检测控制器及调节控制器三者的功能。仿真表明,所提出的控制方案能够有效的鉴别和适应非线性未知错误,且被控系统在不确定及产生错误时具有很好的稳定性和鲁棒性。     

空间矢量调制的PMSM变磁链直接转矩控制

针对传统直接转矩控制的磁链误差和转矩脉动大等问题,结合空间矢量调制技术,提出一种改进的直接转矩控制方法.首先采用直接转矩控制系统i_d=0控制方式,避免了永磁体的去磁和磁路饱和问题;然后采用空间矢量调制技术,从而可以选择任意大小和方向电压矢量,保证了实际矢量轨迹逼近基准圆轨迹;建立磁链、转矩双闭环回路,采用磁链、转矩控制器调节磁链、转矩,以提高电机控制性能.仿真结果表明改进的直接转矩控制算法降低了转矩脉动,保证了系统具有良好的动态性能.     

感应电机无速度传感器控制的降阶观测器设计

提出了一种简单的用于感应电机无速度传感器控制的自适应观测器设计方法．该方法以磁链误差作为校正反馈项,利用电流和电压模型组合成一个降阶观测器．在将电机模型和观测器进行线性化的基础上,利用劳斯一赫尔维茨稳定判据和极点配置方法得到了观测器增益,该增益能够保证获得一个全局渐近稳定并具有良好阻尼的感应电机控制系统．数字仿真试验结果进一步验证了所提出的自适应观测器的有效性．     

转差频率矢量控制仿真研究

在基于转子磁场定向的旋转坐标系下,建立了不带磁通闭环的只带转速闭环的交流异步电机转差频率矢量控制系统仿真模型,实现了交流异步电机的解耦控制．转速闭环采用带限幅的PI调节器,主电路采用电流滞环控制PWM逆变器．仿真结果表明,转差频率矢量控制系统具有良好的动静态性能．     

三相永磁同步无感无刷直流电机控制系统设计

三相永磁同步无感无刷直流电机具有快速性、可靠性、可控性、体积小、重量轻、节能、耐受环境和经济性等方面明显的优势。利用无刷电机绕组中的反电动势过零点法检测电机转子的位置,从而实现无位置传感器的无刷电机的控制。硬件设计中,采用MC9S08DZ60微控制器作为智能单元,对反电动势过零检测电路、功率驱动电路进行了设计。软件设计中,根据电机反电动势过零信号控制驱动电路准确换相,结合PID调速控制使电机转速稳定。本系统具有可靠性高、价格低廉等特点,对于实车电机控制具有一定的现实意义。     

基于PIC单片机的直流无刷电机驱动控制器

介绍了一种基于PIC18Fxx单片机的直流无刷电机的控制器;实现了电机的过流保护、欠压保护、PWM调速和速度闭环控制;设计了主要的硬件电路;并给出了部分软件流程图。通过实验与仿真验证了系统的可靠性与稳定性。     

基于MRAS观测器的无速度传感器永磁同步电机模型预测控制

针对三相永磁同步电机驱动系统,提出了一种无速度传感器模型预测转矩控制方法.基于模型参考自适应技术设计了观测器,以精确估算转子速度;为了减小转矩和定子磁链波动、提高系统动态和静态响应特性,采用了模型预测控制策略.仿真结果表明所提方法可以使PMSM驱动系统达到满意的控制效果,从而证明论文控制策略的有效性和正确性.     

电动车辆动力系统设计及联合仿真

通过分析电动车辆对驱动电机转矩和转速的要求,以一电动车辆为例,选定了永磁无刷直流电机作为驱动电机,利用MATLAB中电气模块SimPowerSystems建立电机及其控制器仿真模型,设计了包含转速PID和电流滞环控制的双闭环控制策略;根据整车三维实体模型中硬点位置,在ADAMS中建立了整车机械仿真模型。通过MATLAB及ADAMS联合仿真,分析了电动车辆的动力性(最大车速、最大爬坡度、加速时间),对研制的样车进行了测试并与仿真结果进行对比,结果表明仿真结果与试验结果吻合良好,验证了电动车辆仿真模型的有效性。     

电动车辆动力系统设计及联合仿真

通过分析电动车辆对驱动电机转矩和转速的要求,以一电动车辆为例,选定了永磁无刷直流电机作为驱动电机,利用MATLAB中电气模块SimPowerSystems建立电机及其控制器仿真模型,设计了包含转速PID和电流滞环控制的双闭环控制策略;根据整车三维实体模型中硬点位置,在ADAMS中建立了整车机械仿真模型.通过MATLAB...     

初级级联直线感应电机的无速度传感器矢量控制

为了研究磁浮系统中的恒速驱动及适时速度调节性能,根据Maxwell方程及电机的矢量控制原理,以磁浮系统中的直线感应电动机为研究对象,在其推力与初级绕组中电流矢量关系的基础上,设计了无速度传感器矢量控制器,并利用Matlab/Simulink软件验证控制器的正确性.研究结果表明:当速度在小范围内受扰动时,控制器运用电流内环、电压外环控制方式自动调节整流器的直流母线电压,调节时间小于10 ms;当控制器接收到指令速度时,改变逆变器的频率,该频率改变电机同步速,达到调速的目的,调节时间小于50 ms,表明在工频小于3个周期时,满足磁浮系统的控制要求.