基于模糊PI参数自整定的无刷直流电机控制

本文通过建立无刷直流电机的数学模型,构造了无刷直流电机控制仿真模块。同时将模糊PI参数自整定控制器引入无刷直流电机控制系统中,根据系统输出误差和误差变化率实时整定PI参数,仿真结果表明,系统的动态和静态性能优越。     

无刷直流电机模糊自适应PID的研究及仿真

为了实现负载变化情况下转速的快速跟踪控制,采用模糊 PI控制器,改变传统 PI控制器的固定参数的控制策略,采用根据跟踪误差信号来实时控制参数的方法。无刷直流电机建模过程中,给出了较理想的反电动势波形是一直难解决的问题,采用分段线性法编写S-函数,通过MATLAB建立无刷直流电机速度环和电流环的双环控制系统仿真模型,其中速度环采用模糊 PI控制,分析了无刷直流电机的动、静态性能,得到了理想的相电流、反电动势以及扭矩的波形图。仿真结果表明相对于常规 PI控制,采用模糊自适应PI控制器实现负载变化情况下转速的快速跟踪控制,提高了系统的抗干扰能力,提高了系统的响应速度。     

无位置传感器无刷直流电机控制系统研究

在分析无刷直流电机控制系统原理的基础上。提出了无刷直流电机控制系统的控制方案,并在此基础上．研究了以TMS320F240 DSP为控制核心的无位置传感器无刷直流电机控制系统的硬件结构和软件结构。最后给出了实验结果。     

纯电动汽车无刷电机控制系统的建模与仿真

针对无刷直流电机传统PI控制的局限性,从无刷直流电机的基本原理出发,通过模糊PD控制器与积分相结合,将永磁无刷直流电机应用于纯电动汽车驱动系统。采用Matlab／Simulink平台,同时结合S-函数,构建了基于模糊控制的无刷直流电机转速一电流双闭环控制系统模型,利用该模型分析无刷直流电机的动静态性能,得到了无刷直流电机运行时的反电势、相电流、转矩和速度的曲线。结果表明,采用转速一电流双闭环模糊控制调速策略具有超调小、响应速度快、鲁棒性好、自适应能力强等优点,使系统获得了较好的控制性能,为实际纯电动汽车驱动控制系统的分析与设计提供了新的思路。     

无刷直流电机模糊自适应PID控制的研究

为了提高无刷直流电机控制系统的动、静态性能,将模糊控制结合PID控制算法应用到无刷直流电机速度控制系统中。在分析了无刷直流电机速度控制系统的基础上,利用PSIM与MATLAB/Simulink共同建立了无刷直流电动机模糊自适应PID控制的仿真模型,充分发挥了PSIM和MATLAB/Simulink各自在仿真方面的优势,简化了建立仿真模型的过程。仿真结果表明,采用模糊PID集成控制算法能够使无刷直流电机速度控制系统具有更快的响应速度和更强的抗干扰能力,对无刷直流电机控制系统的设计具有一定的指导意义。     

基于自抗扰控制的无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机在运动中会产生转矩脉动且转矩脉动会影响无刷直流电机运行的稳定性和可靠性的问题,结合现代控制理论,研究了无刷直流电机的数学模型,设计了一种基于自抗扰控制器的无刷直流电机换相转矩脉动抑制的方法。通过降低无刷直流电机的转矩脉动并且结合DSP高速运算处理器实现了其算法的控制,更好地提高了其稳态性能。采用自抗扰控制技术对无刷直流电机的换相转矩脉动进行了抑制。通过消除转速响应的超调,扩张状态观测器检测系统的相电流脉动以及用非线性状态反馈控制率对检测到的电流脉动误差值进行补偿抵消,以达到了抑制相电流脉动的效果,从而抑制了转矩的脉动。通过实验验证,自抗扰控制器比PI控制能够较好的抑制直流电机的换相转矩脉动,从而能够提高电机在运动中的稳定性。     

基于模糊自适应PI控制的无刷直流电机无级调速系统

针对传统PID控制策略对电机转速控制响应速度慢、控制精度低,以及电机调速系统负载或参数变化时很难达到预期效果等问题,提出了新型模糊自适应PI控制策略,并对该策略在无刷直流电机调速系统中的应用进行了仿真研究;以TI公司的TMS320F2812为主控芯片,IR2136为驱动芯片搭建了无刷直流电机无级调速系统的硬件平台。试验分析结果表明,模糊自适应PI控制策略能加快电机调速系统的响应速度,具有稳定性好、精度高、鲁棒性强等优点,并得到了良好的控制效果,具有较高的应用价值。     

基于MATLAB无刷直流电机控制系统的建模

在分析无刷直流电机动态数学模型的基础上,运用MATLAB软件,采用模块化设计,建立了无刷直流电机控制系统的模型。为实际控制系统的设计和调试提供了帮助。     

基于Simulink的无刷直流电机双闭环调速系统仿真研究

针对无刷直流电机转速电流双闭环调速系统的特性,在详细分析无刷直流电机数学模型和有感无刷电机换相控制逻辑的基础上,利用MATLAB/Simulink仿真平台搭建了无刷直流电机调速系统仿真模型,并进行了仿真研究。仿真结果与理论分析一致,验证了该模型准确可靠。     

基于FPGA的无刷直流电机控制器研究

无刷直流电机因其具有体积小、效率高、惯量小及调速性能好等优点,在工业控制领域尤其是高端伺服领域得到了越来越广泛的应用。针对无刷直流电机控制器的计算量和速度需求不断增加的问题,本文基于FPGA控制芯片设计了一套带有位置传感器的无刷直流电机控制器,对其硬件电路和软件程序进行了设计,同时搭建了无刷直流电机系统的仿真平台,仿真结果表明所设计的FPGA无刷直流电机控制器可以达到预期的性能。     

步进电机驱动的并联机器人模糊控制

步进电机具有体积小、转矩大、转速范围宽等优点.并联机器人具有刚度大、承载能力强、误差小等特点.针对一种以步进电机驱动的并联机器人初构,分析了其运动学正解和反解,在其工作空间中进行了轨迹规划,并建立了控制系统模型,设计了模糊控制算法,完成了对支路期望运动轨迹的跟踪,实现了对该并联机器人的高精度实时控制.     

基于Fuzzy-PID的双凸极永磁电动机调速系统

针对双凸极永磁电动机调速系统转速与转矩、电流等参数具有很强的非线性关系这一特点,提出了基于模糊PID的双凸极永磁电动机调速系统控制器的设计方法,利用模糊推理对PID控制进行了参数自动整定。仿真结果表明,该模糊PID控制方法具有超调小、响应快、运行稳定等特点;模糊控制与PID控制相结合,能够有效抑制超调,提高系统响应速度和稳态性能,并具有较强的鲁棒性。     

基于模糊神经网络 PID 的开关磁阻电机控制系统研究

针对开关磁阻电机存在的转矩脉动大、噪声大、速度不稳定等问题,对开关磁阻电机的启动、运行、调速等方面进行了研究,提出了一种基于模糊神经网络PID的控制方法,将模糊控制理论与BP神经网络相结合,构成了模糊BP神经网络,根据系统误差,误差的变化,以及误差变化的变化实时调整PID控制参数,使电机在整个转速范围内获得了最优的PID参数。实验采用DSP作为控制核心,不对称逆变桥作为功率变换器,驱动一台2 k W的开关磁阻电机运行。研究结果表明,该方法大大改善了开关磁阻电机控制系统的动、静态性能,控制精度高、转矩脉动小,对干扰有较高的鲁棒性。     

基于电流测量的数控机床切削力误差建模与实时补偿

从数控机床主轴驱动系统的传动机理出发，系统地研究主轴伺服电机电流信号与切削力之间的关系。利用模糊神经网络理论完成切削力误差建模，研制了数控机床的切削力误差实时补偿系统，并通过实例进行了验证。该研究方案避免了传统用测力仪进行切削力监测花费大、调试难、可靠性低等问题，所建切削力误差模型鲁棒性强，具有重要的工程实用价值。     

超声电机基于模糊-PI技术的位置控制

通过超声电机的工作原理分析,选定驱动频率作为其速度控制变量。将模糊-PI技术用于超声电机的控制。其中,PI控制在于减小稳态误差,模糊控制旨在实现电机快速定位。为设计模糊控制器,选定位置偏差和转速为其输入变量、驱动频率为其输出变量,并分别以三角、高斯型函数定义了输入、输出变量的模糊子集;根据电机手动操作经验,建立了超声电机模糊控制规则;基于GO-400控制卡构建控制系统,实现了电机控制;实验结果表明模糊-PI技术可实现超声电机快速高精度(偏差≤0.17°)定位。     

Performance of a newly developed torque-sensor motor

A new type of induction motor with a built-in torque sensor (called a ‘torque-sensor motor’) has been developed in order to monitor grinding torque. Its rotor shaft consists of a hollow shaft and torsion bar, each of which has a disc with equiangularly located magnets. The torque output is calculated by microcomputer from the time delay of pulses generated in detecting coils. This toque sensor has good linearity. Torque ripple and zero-point drift caused by rotational speed change are estimated to be less than 1 Nm. It is so sensitive that it can detect torque ripple from rotational error of the driving belts on the grinding machine. Further, it can accurately monitoring grinding torque by using a low pass filter to remove such torque ripple. It can also be used to estimated the time constant of the grinding wheel and workpiece system in the transient torque situation of a grinding cycle. The performance of the grinding wheel motor is as good as that of a conventional motor.     

High accuracy motion control of linear motor drive wire-EDM machines

This paper aims to develop and investigate a permanent magnet linear-motor-driven table system for a wire-EDM machine. A dynamic model and system identification of `the linear motor system have been derived and analyzed. The linear motor drive system has nonlinear and time-varying behaviors because of the effect of irregular friction of the sliding surface and cogging force. Therefore, a conventional digital controller may not suffice to provide a high contouring accuracy as well as adequate disturbance rejection and parameter variation robustness. An indirect adaptive controller (IAC), combined with a neural network-based feedforward controller (NNBFC) is proposed to improve the contouring performance of the linear motor system. Experimental results not only indicate that the proposed control scheme can achieve a high contouring accuracy of ± 0.3 μm, they also demonstrate that the developed linear motor drive wire-EDM machine can meet the requirement for micro machining. The maximum contour error of circular trajectory at a feed-rate of 0.1 mm/min was significantly reduced from 8 μm to 0.5 μm in comparison with proportional-integral-derivative (PID) controller.     

运用DE-RBFNN的直线伺服系统定位精度研究

提出一种基于差分进化算法(DE)的径向基函数神经网络(RBFNN)模型,用于预测直线伺服系统的定位误差.该模型用差分进化算法训练径向基函数(RBF)网络隐层中心位置、宽度和输出层连接权重.为了评价优化后RBF网络预测的精度,运用部分误差样本进行训练和仿真.构建了以数字信号处理器(DSP)为核心的直线电动机定位误差实验平台,根据误差校正值进行误差实时补偿实验.仿真和实验结果表明:经过DE算法训练的神经网络模型对工作台的误差具有良好的学习能力和泛化能力,与单纯RBF网络、基于遗传优化的RBF神经网络相比,该建模方法具有更高的定位精度.     

基于零相位误差跟踪的直线伺服系统重复控制

永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统在跟踪周期性输入时,PMLSM的端部效应和摩擦力所造成的周期性推力波动影响系统的跟踪精度。同时,电动机本身所存在的响应滞后会造成输入与输出之间的相位差,影响系统的跟踪性能。为达到零相位误差跟踪的目的,速度控制器采用伪微分前馈反馈(PDFF),位移控制器采用零相位误差跟踪重复控制(ZPETRC),将重复控制(RC)和零相位误差跟踪控制(ZPETC)相结合,重复控制用以抑制周期性跟踪误差,零相位误差跟踪控制用以减小系统的相位差,实现对周期性输入信号的精确跟踪。理论推导与仿真结果表明,该控制方案有效地抑制PMLSM伺服系统的周期性跟踪误差,补偿了时间滞后所造成的相位误差,使系统对周期性输入信号具有良好的跟踪特性。     

基于自调整模糊控制方法的交流变频调速实验系统

本文提出了一种自调整模糊控制方法，该方法先根据系统性能指标调整比例因子Ku，再根据误差E和误差变化EC修改规则因子α，利用LabWindows/CVI开发控制软件，在自行设计的交流变频调速实验系统上进行了电机速度控制实验。实验结果表明，对比常规模糊控制和PID控制，该自调整模糊控制方法具有更好的控制性能。