直驱阀用音圈电机的模糊非线性PID控制

针对基于音圈电机的直驱阀系统中存在液动力负载扰动对系统的稳、动态性能有较大影响的问题,以及经典PID控制所存在的不足,在建立基于音圈电机的直驱阀系统数学模型的基础上,提出一种位置环/电流环的双闭环控制结构.位置环采用非线性PID(Nonlinear PID,NLPID)控制,给出了位置环模糊NLPID控制器的具体设计方...     

基于变结构PID控制的直接驱动阀伺服控制系统

针对所设计的一种由永磁无刷直流力矩电机直接驱动转动阀心的电气三余度直接驱动阀(DDV)伺服控制系统,采用由电流环和位置环构成的双闭环控制结构,通过建立系统模型,提出一种新型变结构PID控制策略.实验结果表明,该方法易于实时控制,能够使系统有效的克服饱和非线性、液动力负载扰动的影响,具有良好的稳态精度、动态跟踪特性和鲁棒性,并且保障了系统单次或两次电气故障后的余度控制性能.     

高性能坦克炮控系统自适应控制研究

针对坦克炮控系统非线性扰动和系统参数非线性漂移等问题,在分析炮控系统性能并建立其数学模型的基础上,提出了转速环双环复合自适应控制策略,设计了负载扰动观测器和单神经元自适应PID控制器.仿真表明,该方法能够有效地抑制负载扰动和参数变化对系统的影响,提高系统的鲁棒性.     

IPMSM无滤波载波分离高频注入转子位置检测

基于高频信号注入法的内置式永磁同步电动机转子位置估计需采用低通滤波器有效分离高频PWM载波信号,但降低了系统带宽和动态性能。针对该问题,介绍一种无需低通滤波器的转子位置检测方法。分析滤波环节下实现电机转子位置误差信号解耦对系统带宽和动态性能的影响,研究一种无滤波载波信号分离高频方波信号注入法,实施正弦信号给定下的电流环和转速环带宽测试以及给定电机转速、负载突变下的转子位置检测,实验结果验证了新型无滤波转子位置检测方法对外部负载扰动和转速突变的鲁棒性以及优良的动态性能。     

永磁同步电机的事件触发位置跟踪控制

针对永磁同步电机控制系统中存在的抗扰性能差和计算资源浪费问题,提出一种基于事件触发自抗扰的位置跟踪控制方法.该方法采用位置-电流双环结构,利用转子角位置信息设计位置环控制器,通过构建事件触发机制设计事件触发扩张状态观测器,估计外部扰动和内部不确定性.该观测器在保证扰动估计效果的同时,降低实时更新的计算负担.使用Lyapunov稳定性理论证明控制系统输入状态稳定,并证明系统不存在Zeno行为.仿真结果表明,改进的位置跟踪控制方法具有节约计算资源、无超调的特点,能提高负载转矩突变时的动态响应性能.     

永磁同步电机的事件触发位置跟踪控制

针对永磁同步电机控制系统中存在的抗扰性能差和计算资源浪费问题,提出一种基于事件触发自抗扰的位置跟踪控制方法.该方法采用位置-电流双环结构,利用转子角位置信息设计位置环控制器,通过构建事件触发机制设计事件触发扩张状态观测器,估计外部扰动和内部不确定性.该观测器在保证扰动估计效果的同时,降低实时更新的计算负担.使用Lyapunov稳定性理论证明控制系统输入状态稳定,并证明系统不存在Zeno行为.仿真结果表明,改进的位置跟踪控制方法具有节约计算资源、无超调的特点,能提高负载转矩突变时的动态响应性能.     

自抗扰控制在PMSM伺服控制系统中的应用

永磁同步电机伺服控制系统的非线性和不确定性的特点,给高性能位置伺服控制的实现带来了困难。为了克服电机及负载在内的广义被控对象不确定性因素和非线性因素对系统性能造成的影响,本文采用自抗扰控制器设计了伺服控制系统的速度环和位置环。自抗扰控制将系统所有扰动量,包括负载扰动、控制跟踪误差、模型误差等等,作为系统的一个状态变量,利用扩张状态观测器对扰动进行在线估计,并根据估计结果对扰动进行前馈补偿控制,从而抑制扰动对整个伺服控制系统的影响。     

基于RFNN补偿的直线伺服系统反推控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统,在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上,采用智能反推控制策略对该伺服系统进行有效的补偿控制。考虑参数变化、外部负载扰动和摩擦力等不确定因素对系统伺服性能的影响,设计基于递归模糊神经网络(RFNN)的反推控制器,利用了递归神经网络具有捕获系统动态信息的优点,可实时补偿不确定因素对跟踪性能的影响。仿真结果表明,控制策略明显降低了不确定因素对系统性能的影响,从而显著提高了直线伺服系统的位置跟踪精度。     

永磁同步电机转矩脉动抑制无位置传感器重复控制系统

提出了一种永磁同步电动机转矩脉动抑制无位置传感器重复控制系统。速度环采用比例积分调节器与重复控制器串并联的复合控制结构,提高了速度环的跟踪性能,降低了系统因负载或其他扰动引起的转速波动;在扩展反电动势观测器中加入了电机扰动观测器和重复控制器,降低了因负载扰动和角度估计误差对电机稳定性的影响,抑制了转矩脉动。在MATLAB/Simulink仿真环境下进行了仿真,验证了该方法的有效性。     

直流微电网大扰动稳定判据及关键因素分析

混合势函数理论可以给出解析形式的大扰动稳定性判据,是非线性系统大扰动稳定性分析的有效工具。该文以直流微电网为研究对象,建立了并网电压源换流器为主电源时,系统的混合势函数模型,推导了考虑电压环输出限幅下系统的大扰动稳定性判据。基于该判据和李雅普诺夫方法,首先分析了负载类型对系统大扰动稳定性的影响。然后分析了物理参数和控制参数对系统稳定边界的影响,以及稳定性判据和系统暂态振荡次数的关系。基于暂态过程的能量守恒,给出了使得稳定性判据成立的电容极值估算方法,探讨了电压环输出限幅对电容极值的影响,分析了电容对系统稳定性、暂态振荡次数和响应速度的影响。最后,通过电磁暂态仿真验证了稳定性判据的准确性。