基于神经元解耦RBF网络多电机系统参数PID控制

以多变量非线性强耦合的两电机同步控制系统为研究对象,针对电流跟踪型SPWM变频器供电的感应电机系统,在α,β静止坐标系下,建立两台电机系统的数学模型.采用RBF网络自适应PID控制器和自适应神经元解耦补偿器的解耦控制技术,对两电机同步系统的速度和张力进行解耦控制.实验结果表明:采用该方法设计的控制器可以实现两电机同步系统中速度和张力的解耦控制,系统具有良好的动静态性能和跟随性能.     

基于神经网络控制的两电动机同步系统研究

以多变量、非线性、强耦合的两电动机同步控制系统为研究对象,对变频器供电的感应电机系统进行重点研究,建立两电机同步系统的数学模型.采用RBF神经网络自适应PID控制器,结合自适应神经元解耦补偿的解耦控制技术,设计了两电机同步调速系统的神经网络控制器,试验结果表明该方法可以实现电机转速和皮带张力的解耦控制.     

单神经元自适应PSD控制的双电机同步系统

以多变量非线性强耦合的双电机同步控制系统为研究对象,针对电流跟踪型SPWM变频器供电的感应电机系统,在α、β静止坐标系下,建立双台电机系统的数学模型.采用单神经元自适应PSD控制器,对多电机同步系统的速度和张力进行解耦控制.实验结果证明了该控制系统在动态性能、稳态性能、跟踪性能方面均优于传统的PID控制器,可以实现系统转子转速和皮带张力的解耦,满足实际生产的要求.     

复杂交流多电机系统的研究

针对多变量非线性耦合的多电机同步系统,建立了按转子磁场定向的物理模型,设计了基于自抗扰控制器的多电机同步系统。利用扩张状态观测器对外界的扰动进行观测和补偿,将多电机系统进行确定化和近似线性化处理。基于PLC构建的多电机实验平台,进行了抗扰、解耦特性测试实验。结果表明,采用自抗扰控制方法可以实现系统中速度和张力的解耦控制,系统具有良好的动静态性能和鲁棒性能。     

基于一体化控制的三电机同步系统研究

多电机系统在工业生产自动化中的应用越来越广泛。在多电机协调控制中,PID控制应用最为普遍,但是PID控制器的解耦性能较差。为此本文在三电机同步协调控制的基础上,提出了基于一体化控制的三电机同步协调控制的方法。仿真结果表明,相对于传统PID控制,基于一体化控制的三电机同步协调控制系统实现了张力和速度的解耦控制,在满足系统性能指标的同时,具有较强的抗干扰能力和较好的跟踪性能,可以有效地提高多电机同步控制的性能。     

基于矩阵变换器双馈风力发电系统矢量解耦控制

本文结合矩阵变换器、双馈感应电机(DFIG)风力发电系统的优点,导出了双馈电机风力发电系统在同步旋转dq坐标轴下的矢量控制数学模型;针对常规矢量控制中存在电流耦合情况,设计一种新型、简易的电流前馈解耦控制方案.在此基础上,建立基于矩阵变换器交流励磁磁场定向电流解耦矢量控制策略.MATLAB仿真结果表明,当有功、无功功率变化时,电流解耦控制具有良好动态性能.本文设计了11kW风力发电试验装置并进行离、并网实验,当双馈电机处于亚同步、超同步状态时,双馈电机定子电压和频率均能保持稳定,实现变速恒频运行.实验结果表明,基于矩阵变换器交流励磁双馈风力发电系统是可行的,并具有一定的实用价值.     

无轴承同步磁阻电机解耦集成控制策略

无轴承同步磁阻电机是一个复杂的强耦合非线性系统,解除电机径向力和转矩之间以及径向力分量之间的耦合关系是其稳定悬浮的前提,在给出转子悬浮原理基础上,推导了电机完整的数学模型,提出基于电机实际参数的反馈解耦策略,实现了负载条件下无轴承同步磁阻电机多变量饵耦集成控制.仿真结果表明该解耦方法能实现电机稳定悬浮运行,可获得优良的解耦效果,同时电机具有良好的动、静态性能.     

基于最小二乘支持向量机逆系统的五自由度无轴承同步磁阻电机解耦控制

针对三自由度交直流混合磁轴承和二自由度无轴承同步磁阻电机构成的五自由度无轴承同步磁阻电机,实现磁轴承的径向悬浮力、轴向悬浮力、二自由度无轴承同步磁阻电机的径向悬浮力和电磁转矩的解耦控制是五自由度无轴承同步磁阻电机稳定运行和精确控制的必要条件。该文在介绍五自由度无轴承同步磁阻电机基本结构的基础上,建立了三自由度交直流混合磁轴承和二自由度无轴承同步磁阻电机的数学模型,进而建立了五自由度无轴承同步磁阻电机的状态方程,并进行了可逆性分析。采用最小二乘支持向量机所具有的小样本逼近和辨识拟合能力,得到五自由度无轴承同步磁阻电机逆模型,根据逆系统方法的基本原理,将复杂的原非线性多变量耦合系统解耦成多个单输入单输出伪线性系统,并设计了闭环PID控制器。仿真和实验表明,电机具有良好的速度和悬浮特性,这种解耦方法能够实现五自由度无轴承同步各个被控量之间的动态解耦,并且系统具有良好的动静态性能。     

基于模糊PID的多电机张力控制

在对多变量非线性强耦合的2台交流感应电机系统分析的基础上,设计了一个结构和应用均较为简单的模糊PID控制器.给出了系统模糊控制器的结构,定义了每个输入和输出变量的模糊集,通过分析系统行为获得模糊控制规则表.在大量实验、专家经验和模糊控制理论的基础上,还设计了一个模糊逻辑解耦补偿器.实验结果表明该系统具有良好的性能和应用价值.     

模糊PID在无刷双馈电机矢量控制中的应用研究

无刷双馈电机调速系统可以降低成本,减少电网谐波污染。但由于其结构特殊性而缺乏有效的控制策略。在同步参考系的矢量解耦数学模型基础上,分析研究了BDFM一种基于同步角的简单实用的矢量控制系统。为加强控制系统的动态性能和抗干扰能力,将模糊控制和传统PID技术相结合,应用于该调速系统,取得了良好的控制效果。并使用Maflab／Simulink对该系统进行了仿真验证。     

单神经元自适应二维PSD控制的双电机同步系统

以多变量非线性强耦合的双电机同步控制系统为研究对象,针对电流跟踪型SPWM变频器供电的感应电机系统,在a、b静止坐标系下,建立双台电机系统的数学模型。采用单神经元自适应二维PSD控制器,通过反馈抑制了轧辊的扰动和参数差异对控制性能的影响。系统采用非对称双核硬件结构,并引入了硬实时扩展RTX,对多电机同步系统的速度和张力进行解耦控制。实验结果证明了该控制系统在动态性能、稳态性能、跟踪性能方面均优于传统的PID控制器,可以实现系统转子转速和皮带张力的解耦,满足实际生产的要求。     

基于反推控制的永磁同步电动机速度的模糊控制

在永磁同步电动机速度跟踪系统中,电机参数的变化会导致系统出现一定的波动.针对此问题,本文提出了把模糊控制和反推控制相结合的控制策略,通过模糊控制器调节反推控制系统中的反推参数来改善系统的速度跟踪性能.该方法不仅能够实现永磁同步电动机系统的完全解耦,保证系统全局渐进稳定;并且通过模糊控制器对系统中反推参数的实时调整,能够在电机参数发生变化时实现快速的速度跟踪,使系统具有较强的鲁棒性和良好的伺服性能.通过Matlab仿真及实验结果验证了系统设计的有效性和可行性.     

模糊自抗扰控制的三电机同步协调系统

针对三电机同步协调控制系统存在速度与张力难以解耦的控制问题,分析三电机同步控制系统数学模型,提出一种基于自抗扰控制技术的控制方案;根据三电机同步协调特点,对主电机转速控制采用模糊一阶自抗扰控制器,对两两电机间张力控制采用模糊二阶自抗扰控制器。通过设计的三电机S7-300协调控制系统实验平台,对电机转速控制性能和解耦性能进行实验。实验结果表明,模糊自抗扰控制的三电机同步协调控制系统与传统的PID控制的系统相比较,提高了动态性能和稳态精度,实现了速度与张力的解耦、张力与张力间的解耦,具有快速稳定的控制性能。     

基于S7-300的两电机系统DRNN神经网络PID控制

针对多输人多输出时变、非线性、耦合的两电机同步系统,文中提出了一种控制系统,其包括：两个DRNN神经网络在线整定参数的智能PID控制器,分别对系统中的速度和张力变量进行控制;神经元解耦补偿器执行对速度和张力两耦合变量的解耦控制。将控制算法编程下载到PLC中,并采用PROFIBUS-DP现场总线实现S7—300PLC和MMV变频器主从站式通讯。实验表明,采用该方法可以实现两电机同步系统中速度和张力的解耦控制,系统对负载的扰动有很强的抑制作用,系统具有良好的动静态性能,可有效跟踪任意给定轨迹。     

基于PLC的两电机同步系统的神经网络逆控制

PLC控制系统以其超高的运行稳定性,结构简单,操作方便,维护费用低廉等诸多优点,使其在工业现场中得到了大量的应用.以多变量、非线性、强耦合的两电机同步控制系统为研究对象,采用静态神经网络加积分器来构造两电机同步控制系统的逆系统,将此逆系统与原系统相串联构成复合伪线性系统.即两电机同步系统被线性化且已解耦成速度和张力两个相对独立的系统,再分别设计线性闭环调节器对速度环和张力环进行控制.实验结果证明了将神经网络逆系统方法与现在工业中主流控制器PLC相结合,可以实现两电机同步调速系统的解耦控制,发挥其经济、社会效益,是一项很有意义的工作.     

永磁同步曳引机变频调速系统的内模控制

永磁同步曳引机是典型的非线性多变量强耦合系统,在同步旋转坐标系下dq轴电流存在耦合,传统的PI控制器无法实现解耦,提出一种基于内模控制原理和空间矢量算法相结合的高性能永磁同步曳引机解耦控制方法,用内模控制策略控制理想电机模型,对定子电流交叉耦合电势动态解耦,提高系统的动态响应性能,同时在整个电流闭环过程中对参数摄动和外扰动具有良好的鲁棒性,这种方法不需要额外的电机参数和检测硬件,试验结果验证了这种方法有效可行。     

标量解耦在无传感器矢量控制系统中的应用

为了实现三相异步电机高性能的调速控制,引入了旋转坐标系矢量分析法,采用一种基于PI控制器和电压解耦原理的感应电机简化模型.分析了同步旋转坐标系下PI控制器在解耦方面的不足.通过在定子电压指令中增加解耦项,即在励磁和转矩信号输入端增加一个标量解耦环节,可以消除感应电机的内部耦合.基于系统仿真,在自行搭建的无传感器矢量控制系统实验平台上进行了调速实验.实验结果表明,系统具有良好的动静态调速控制性能.     

电机同步传动自适应模糊PID控制算法研究

本文通过引入自适应模糊 PID 控制方法对交流异步电机同步传动系统进行控制,以实现交流变频调速系统中的无轴同步传动.该算法不依赖于对象模型,充分考虑系统优化过程的特点,把李雅普诺夫稳定性原理和模糊控制理论两种方法相结合,根据控制对象的实时特征自适应调整控制参数.仿真结果表明,控制系统在起动和突加扰动过程时,自适应模糊PID控制均能取得比传统PID控制更加优越的控制效果,电机的转矩和转速响应较为平稳,整个控制系统具有较好的动态和静态特性.     

无刷双馈电机基于同步角的矢量解耦控制

无刷双馈电机(BDFM)特殊的结构特点,可以大大降低调速系统的容量,使其在调速系统中有着巨大的潜能.在同步参考系的矢量解耦数学模型基础上,分析研究了BDFM基于同步角的矢量解耦控制.采用这种控制方法,使BDFM的矢量控制变得与普通异步电机的矢量控制一样简单,能用于调速性能要求较高的调速系统.     

同步电动机三自由度内模动态解耦控制

为了解决矢量控制只能实现电机转矩与磁链的静态解耦,不能实现两者的动态解耦的问题,探讨了多自由度内模解耦方案。由于一自由度内模解耦,当电机参数非同步变化时,电机定子电压方程仍存在耦合现象;而二自由度内模解耦,耦合程度虽有所减少,但动态解耦仍不完全;提出了三自由度内模解耦控制方案。该方案中通过前馈控制器、内模控制器、反馈滤波器的设计,从而实现动态全解耦。通过同步电动机内模解耦控制的仿真与实验结果证明了三自由度内模解耦控制方案能够实现动态完全解耦。