μCLinux下的变频调速控制系统的设计

变频调速系统以其节能显著、过载能力强等自身的优点在交流传动领域应用非常广泛.本文采用以智能功率模块7MBP75RE120构成变频调速控制系统主电路中的逆变电路和以ARM7处理器LPC2292为控制核心组成变频调速控制系统.首先,对μCLinux操作系统和ARM7处理器进行简单的介绍;其次阐述了PWM脉宽调制的变频调速控制系统的硬件设计和工作原理;最后给出变频调速控制系统的软件设计过程:介绍引导程序Bootloader的启动过程、建立μCLinux操作系统的开发环境和实现PWM脉宽调制模块驱动程序.     

基于预见与PI补偿的不确定非线性系统鲁棒滑模控制

针对一类匹配不确定非线性连续时间系统,本文提出一种具有预见与PI补偿的鲁棒滑模控制设计方法.首先,为提高系统的跟踪性能和鲁棒性,在常规的滑模控制基础上,引入前馈预见与PI控制器.然后,通过增加扩展系统状态变量方法,构造一个包含可预见的目标信号的不确定增广系统,并将控制器的设计问题转化为增广系统的稳定性问题.在此基础上,针对标称增广系统,应用最优控制原理,设计最优预见PI控制器;针对不确定增广系统,应用变结构控制方法,设计最优预见PI滑模控制器,实现不确定系统的鲁棒调节.所得结果推广和包含了已有文献中的一些结果.最后,数值仿真验证所提方法的有效性.     

交-直-交变频调速器在连轧型钢主传动中的应用

该文介绍变频器在型钢连轧机主传动系统中的应用。在我国,连轧中型钢材生产线屈指可数,轧机采用交流电动机的更是少之又少。交流电动机本身有着直流电动机所不具备的以下优点：没有电刷和换向器、结构简单、坚固耐用、经济可靠,不过因为其系一多变量、强耦合、非线性的时变系统,调速比较困难,随着电力电子技术的迅速发展和计算机控制技术以及现代控制理论的引人,交流调速系统才取得长足进步并得以广泛应用。     

大功率场合高性能的级联多电平变频调速系统的研究

级联多电平变频调速技术是高压大功率场合广泛应用的一种技术;为了实现调速系统的高性能控制,提出矢量控制和三角载波移相PWM方法相结合的控制策略;阐述了级联多电平矢量控制系统的系统构成、基本原理、级联五电平主电路拓扑结构及其载波移相PWM控制技术;基于MATLAB/Simulink Blocks 工具箱的系统仿真结果表明级联多电平逆变器可以成倍提高等效载波频率,降低输出谐波含量,还验证了所提方案的可行性,系统能够获得良好的调速性能.     

冶金工业的变频器应用与维护(五) 变频器在轧机中的应用

轧机主传动要求电气传动具有很高的动态响应和相当高的过载能力,这一领域长期以来一直被直流电机传动所垄断。自20世纪70年代起,随着交流传动矢量控制理论的产生及其应用的推广,世界发达国家都投入大量的人力物力对轧机主传动进行研究。本文主要介绍了变频器在轧机上的应用。     

大功率全数字直流调速系统在济钢中板四辊轧机上的开发研究及应用

介绍大功率全数字直流调速系统在济钢中板厂四辊轧机上的应用,实践证明,该系统能有效提高直流调速传动控制系统的运行可靠性及免维护水平。     

三菱A700系列变频器的设计与应用 第5讲 塑料挤出机的无速度传感器矢量控制

无速度传感器变频调速控制系统就是取消了变频调速系统的速度检测装置,通过间接计算法求出传动运行中电机的实际转速值作为转速的反馈信号。本文将着重介绍这种控制方式在塑料挤出机中的设计与应用。     

人机系统最优预见补偿跟踪控制研究

1　引　言预见控制理论是最优跟踪控制问题的新的出发点 ,其有效性在机器人、数字机床等路径控制中得到证实[1 ] .本文将预见控制应用到人机控制系统 .人具有“先前看”的能力 ,尤其是训练有素的驾驶员具有积极利用未来目标信号提高跟踪品质的预见操纵行为 .以驾驶员 -飞机目标跟踪控制系统为例 ,在人的最优控制模型( OCM)基础上 ,通过目标信息的预见显示 ,建立人的最优预见控制模型 ( OPCM) .应用数字最优预见控制理论 [2 ] ,对信号发生器产生的目标信号进行预见跟踪控制 .2　驾驶员最优预见控制模型 ( OPCM)2 .1　数字最优预见控制最…     

多采样率不确定离散时滞系统的鲁棒预见控制

研究一类输入多采样率型不确定离散时滞系统的鲁棒预见控制问题.首先,利用离散提升技术从形式上消除输入时滞和多采样率特点,将多采样率不确定系统的鲁棒预见控制问题转化为一个普通的单采样率不确定系统的鲁棒预见控制问题;然后根据预见控制的基本方法,构造出包含未来目标信息的扩大误差系统,并对其相应的标称系统设计预见控制器;最后,根据所设计的控制器和Lyapunov稳定性理论,给出不确定闭环系统的鲁棒稳定性判据.数值仿真结果验证了所提出设计方法的有效性.     

冶金工业的变频器应用与维护(五)

轧机主传动要求电气传动具有很高的动态响应和相当高的过载能力,这一领域长期以来一直被直流电机传动所垄断.自20世纪70年代起,随着交流传动矢量控制理论的产生及其应用的推广,世界发达国家都投入大量的人力物力对轧机上传动进行研究.本文主要介绍了变频器在轧机上的应用.     

预见控制理论及应用研究进展

预见控制因其能够利用已知的未来目标信息或干扰信息来改善控制系统的性能, 在众多实际工程领域得到越来越多的应用, 正日益受到研究者的广泛关注.本文较全面概述了预见控制理论自20世纪60年代提出以后的发展状况, 重点概述线性最优预见控制、线性鲁棒预见控制、非线性预见控制等相关理论的研究进展, 并且总结预见控制在车辆主动悬挂系统、机电伺服系统、机器人、飞行器、电网发电系统等领域的应用现状.最后, 总结了预见控制的研究成果, 探讨了目前存在的主要问题并展望了未来发展方向.本文的综述旨在通过抛砖引玉, 促进预见控制理论及应用的全面发展.     

基于控制系统直接方法的非线性系统预见控制器设计

针对一类非线性离散时间系统给出最优预见控制器设计方法. 首先运用非线性控制系统直接控制方法的思想, 将非线性反馈部分作为形式输入, 使得系统成为“形式上”的线性系统; 然后, 针对该线性系统, 利用最优预见控制的基本方法设计最优预见控制器; 最后, 利用形式输入与实际输入的关系得到非线性离散时间系统的最优预见控制器. 证明了如果形式线性系统满足一定的可镇定和可检测条件, 则闭环系统是渐近稳定的. 数值仿真结果表明了控制器的有效性.

     

Optimal preview speed-tracking control for motorcycles

Prior work on the application of optimal linear preview control to road vehicle steering is extended to deal with speed-profile tracking as opposed to path tracking. The focus here is on motorcycles. An elaborate multibody motorcycle ride and handling model from the literature is used as a basis for the development. This model is reduced from its general form to allow only in-plane motions. A speed-controlled nonlinear version of the model is used to establish quasi-equilibrium or trim states for running through a full speed range and a corresponding linear model for small-perturbations from any trim state, with simple engine dynamics included, is used for the linear optimal control computations. It is shown how the speed-tracking problem can be put into optimal linear preview control form and controls are derived and shown as functions of speed and control tightness. As established in previous work, the optimal controls are demonstrated to have state–feedback and preview parts. Diminishing returns for additional preview of the speed-demand are obtained, reinforcing the notion that only finite preview is needed for full system performance. The preview needs of representative systems are found. For very tight control, the necessary preview is short but a wide range of behaviours is possible, depending on the balance between tracking precision and control power. In this instance, control power means engine power. Frequency responses of some optimally controlled systems are calculated and near-perfect speed-tracking is demonstrated for suitably band-limited and amplitude-limited demands. A simulation study shows the motorcycle motions in tracking a speed-profile of sinusoidal form.     

基于信息融合估计的离散系统最优跟踪控制

针对期望输出和未来干扰无预见的离散线性系统最优跟踪问题,提出一种基于信息融合最优估计的控制方法.若将当前给定值和可测干扰值分别看作系统未来输出和干扰的预见值,则跟踪控制问题可转化为具有无限预见步数的预见控制问题,并将无限预见信息融合成一步等效预见信息,进而获得近似最优融合控制律.对线性直流电机系统和宏观经济系统的仿真结果均验证了该控制器在提高系统跟踪精度和抑制干扰等方面的有效性.     

基于信息融合估计的离散线性系统预见控制

针对期望轨迹和干扰可预见的离散线性最优跟踪问题, 提出了一种基于信息融合估计的预见控制方法. 推导了最优预见控制律的融合估计过程和最优预见性能指标. 建立了包含状态反馈项、目标和干扰前馈补偿项的信息融合预见控制系统, 并分析了其渐近特性和稳态跟踪误差问题. 直流电机系统的仿真结果表明, 信息融合预见控制下的系统跟踪性能随着预见步数的增加而迅速提高并趋于稳定, 且综合考虑跟踪误差与能量消耗时要优于传统预见控制.     

HCS12单片机PWM功能在汽车自动变速器中的应用

PWM技术广泛应用于自动控制领域。本文分析了HCS12单片机PWM模块的结构、原理和使用方法,并详细阐述了该单片机PWM功能在汽车自动变速器控制系统中的应用。通过程序设计与调试,取得了较好的应用效果。     

一种热风炉燃烧数据分析与控制的方法

热风炉燃烧控制不够理想,经过提取生产过程数据信息,建立热风炉的状态方程模型,构建预见控制在非线性过程控制中的误差状态方程;用偏微分方法推导预见时刻控制系数,确定最优控制目标的时间序列值;编写最优预见控制程序进行仿真,仿真结果表明最优预见控制效果理想.     

On the finite preview problem in manual control

An optimal control formulation of the preview control problem is presented and optimal tracking results reviewed. An information weighting pattern for previewed input information is developed and used to obtain a control realizable with finite preview which closely approximates the optimal control which requires infinite preview, The information weighting pattern is also used to establish bounds on the preview requirements for the class of systems considered.     

Design of Preview Controller for Linear Continuous-time Systems with Input Delay

This paper makes it possible to design a preview controller for linear continuous-time systems with input delay, which expands the preview control theory. An augmented error system is established. And a variable substitution is used to transform the delay preview control system into a delay-free one whose preview controller uses the future value of the augmented state vector. The future value of the augmented state vector is estimated by the information of the current state vector, the control input on the past time window, and the reference signal on the future time window. Under the assumption of zero initial conditions, a simplified controller with both delay compensation and preview compensation is obtained for the original system. In addition, a preview controller with full-order observer is offered. Finally, simulation results are presented to illustrate the effectiveness and robustness of the controller.     

The preview control of a class of linear systems and its application in the fault-tolerant control theory

In the fault-tolerant control theory based on model following control, the desired signal of the control system is the output of a reference system. This paper is concerned with the design of the preview controller for a class of fault systems. A composite vector is introduced by including error vector, fault system state vector and reference system state vector. Then, we derived an augmented system from the known system equation, in which the reference input has equal status with the desired signal in the traditional preview control theory. Therefore, we can use the known theory to design the preview controller for the augmented system, then the preview controller of the original fault system can be obtained by the integration method. This paper strictly discusses the connection between stabilisation and detectability of the augmented system and the corresponding characteristics of the original system. Finally, by applying this theory to a real steam generator water level control system, it is found that the actions of the reference input preview and the fault signal preview can effectively eliminate the effect of the fault signal on the water level of the steam generator. The simulation shows the effectiveness of the controller designed.