开关磁阻电机直接转矩BP-PID控制器的设计

针对采用常规PID控制器很难取得很好的控制效果,提出了单神经元PI复合控制的开关磁阻电机调速系统的新方法,利用具有自学习和自适应能力的单神经元来构成开关磁阻电机的单神经元自适应控制器,不但结构简单,而且能适应环境变化,具有较强的鲁棒性。以速度误差为系统外环输入,大偏差时采用单神经元控制,小偏差时采用PI控制。外环的输出变量为内环的目标转矩,送入60 kW三相6/4结构的开关磁阻电机直接转矩调速系统内环。仿真结果表明,这种复合控制方法解决了常规控制方法因电机数学模型难以精确确定而无法确定控制参数的问题,并克服了常规PI控制存在静差、无抗干扰能力的缺点,很好的解决了系统上升时间与超调的矛盾。     

基于模糊神经网络的抽油机电机控制器设计

通过对抽油机电机控制器的研究,发现普通的模糊控制器存在静差的问题,因此采用了模糊控制和神经网络复合控制的电机调速控制系统,以速度误差及变化率作为系统的反馈输入,出现的大偏差时以模糊控制为主,小的偏差时以神经网络控制为主。以外环的输出变量作为内环的目标转矩,送入开关磁阻电机直接转矩调速系统的内环。最终通过实验仿真结果表明,本文所采用的模糊神经网络控制方法能够有效的解决因常规控制无法精确建立开关磁阻电机数学模型和无法确定控制参数的问题,并且能够有效的克服模糊控制所存在无抗干扰能力和静差的问题,也能够有效的解决系统超调与上升时间之间的矛盾。     

开关磁阻电机直接转矩单神经元PID设计

介绍了单神经元PI复合控制的开关磁阻电机调速系统的新方法,利用具有自学习和自适应能力的单神经元来构成开关磁阻电机的单神经元自适应控制器.仿真结果表明,这种复合控制方法解决了常规控制方法因电机数学模型难以精确确定而无法确定控制参数的问题,克服了常规PI控制存在静差、无抗干扰能力的缺点,解决了系统上升时间与超调的矛盾.     

基于模糊PI控制器SRM的DITC系统研究

开关磁阻电机(SRM)的转矩脉动是其主要的缺点.采用了直接瞬时转矩控制(DITC)的方法来抑制开关磁阻电动机的转矩脉动.但开关磁阻电动机的非线性难以构成高性能的调速系统,因此又提出了模糊控制理论与常规PI调节器相结合而构建的模糊PI复合控制方法,并将该控制器应用于DITC系统进行了仿真研究.仿真实验结果表明,DITC方法能够有效减小SRM的转矩脉动,而且模糊PI控制器能够使系统动态响应快、超调小、动静态性能优越、鲁棒性强.     

基于单神经元自适应PID的SRM直接转矩控制

针对开关磁阻电机转矩脉动大、非线性严重和数学模型难建立等问题,将单神经元自适应PID控制和传统PI控制相结合,构成了开关磁阻电机直接转矩控制系统。根据预设定的误差限,利用神经元自学习能力消除系统较大的误差信号,小误差信号通过传统PI进行消除,使得系统能够更好的适应各种扰动。最后,在Matlab/Simulink环境下,对四相开关磁阻电机进行了仿真,仿真结果表明,复合控制方法能够有效的减小转矩脉动,提高系统的动、静态性能。     

开关磁阻电机调速控制策略的仿真研究

针对开关磁阻电机调速系统这一非线性控制系统,提出了采用模糊控制理论与常规PID调节器相结合而构建的模糊-PID双模复合控制策略,着重介绍双模复合控制器的设计原理和方法,并将该控制器应用于开关磁阻电机控制系统的速度控制中。理论分析与仿真实验结果表明,该控制方法较常规PID控制及单纯的模糊控制器具有更好的控制性能,极大地提高了开关磁阻电机调速系统的响应速度、动静态性能,增强系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于RBF控制的开关磁阻电动机直接转矩控制

提出了一种将直接转矩控制技术和RBF神经网络自整定PID相结合的新方法.系统外环的输入为速度误差及输出转矩,通过神经网络控制器,输出目标转矩,送入60 kW四相8/6结构的开关磁阻电动机直接转矩调速系统内环.仿真结果表明,这种控制方法不仅解决了常规控制方法因电机数学模型难以精确确定而导致无法确定控制参数的问题,且具有上升时间短、超调小、抗干扰能力强的优点.     

基于DSP的开关磁阻电机调速系统的模糊控制

以TMS320LF2407A数字信号处理器(DSP)作为主控芯片,采用模糊 PI复合控制器作为速度调节器,建立了开关磁阻电机的调速控制系统,实现了实时模糊控制,提高了控制系统的响应速度。通过试验对单纯PI控制器、单纯模糊控制器和模糊PI复合控制器进行比较。结果表明,采用PI 模糊控制能有效地减小系统超调,提高系统稳态精度,使开关磁阻电机调速系统有较高的动静态特性和实用价值。     

基于神经网络的五相SRM直接转矩控制

针对五相开关磁阻电机,进行了直接转矩控制方法的分析与研究,提出了一种基于BP神经网络的PID与传统PI相结合的新型控制策略。在大误差下采用神经网络控制,小误差下采用传统PI控制,并且在传统PI控制环节上,采用了依据负载转矩误差限构成的变参数法,对系统速度误差进行快速调整,可以更好的适应外界干扰。对五相开关磁阻电机进行了仿真,仿真结果表明,这种控制方法能够有效的减小转矩脉动,并且避免了电机多变量、强耦合、非线性等问题,系统动静态性能良好。     

SRM直接转矩控制调速系统结构研究

直接转矩控制方法的典型结构是转矩、磁链双给定输入,分别构成转矩、磁链两个并联的闭环,没有速度调节的相关信息,这种控制结构对于调速系统的实际应用很不方便。针对开关磁阻电机直接转矩控制调速系统结构进行研究,提出了开关磁阻电机直接转矩控制调速系统的基本构造原则和必须考虑的主要因素,实现了磁链环和转矩环并联为内环、外加转速环的三闭环开关磁阻电机直接转矩控制调速系统结构。该控制结构很容易推广应用,为实现任意电机的直接转矩控制调速系统提供了参考。     

异步电动机三闭环模糊PI矢量控制方法研究

针对异步电动机矢量控制因电动机参数和负载变化使其性能变差的问题,设计了转矩环、磁链环、转速环三闭环模糊PI矢量控制系统。以速度误差和速度误差变化率作为模糊控制器的输入,大偏差时采用模糊控制,小偏差时采用PI控制。仿真结果表明,相比于传统的矢量控制系统,三闭环模糊PI矢量控制系统具有良好的动、静态性能以及较强的鲁棒性。     

无刷直流电机双闭环模糊自适应控制方法研究

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出了一种双闭环模糊自适应控制方法。该控制系统是以电流环作为内环,采用传统的PI控制;转速环作为外环,采用PI控制与模糊控制相结合的方法,即模糊自适应控制方法。以速度误差及速度误差变化率作为模糊控制器的输入,大偏差时采用模糊控制,以增强系统的响应速度和鲁棒性;小偏差时采用传统的PI控制,使系统稳态无误差。仿真实验结果表明,相比于传统的PI控制系统,模糊双闭环自适应控制系统具有良好的动、静态特性,以及较强的鲁棒性。     

永磁同步电机改进弱磁策略

常规矢量控制方式下永磁同步电机调速系统不会对电机气隙主磁场作弱磁调理,限制了永磁同步电机调速能力。采用电压反馈弱磁能够提升PMSM的调速能力,但是传统弱磁控制策略在深度弱磁区域给定的电流较大,容易导致实际电流无法跟踪给定电流,电流与输出转矩波动大,甚至存在调速系统失控的风险。改进后采取在深度弱磁区域中加入q轴电流误差积分的弱磁控制环节。仿真和实验验证了改进后的弱磁控制策略能够有效地抑制电流和转矩的波动问题。为了进一步改善电机速度响应性能,速度环采用模糊PI控制器,减小速度响应时的超调量和调节时间。     

无刷直流电机自适应模糊直接转矩控制研究

针对无刷直流电机（BLDCM）转矩脉动较大和传统PI速度环调节能力差的问题,提出了自适应模糊直接转矩控制的策略.集成了转矩直接控制和模糊控制自适应强的优点,可以有效抑制转矩脉动和加快转矩响应速度.同时将传统的PI速度调节器替换成模糊PID调节器,速度环根据转速偏差和转速偏差的变化率,模糊在线调节PID参数,使系统较好地实现速度参考自适应调节,由此获得更精确的转矩给定,提高系统抗负载扰动能力.通过进行MATLAB仿真实验,验证控制策略具有转矩脉动抑制作用,同时又提高了系统静动态性能,增强了系统鲁棒性.     

并网双馈异步风电机组模糊自适应控制

介绍了双馈感应风力发电系统运行的基本原理。在变风速下,根据最大功率跟踪控制原理,利用发电机输出功率误差和发电机的转速误差,提出用模糊控制器代替风速测速仪来跟踪发电机的最佳转速,保证在额定风速下,使风机运行在最佳叶尖速比,风能利用率最佳,避免了湍流塔影等因素对风速测量的影响。同时,在外环功率PI调节器中,引入模糊控制来提高在额定风速下双馈感应发电机功率解耦的快速跟踪。最后,通过对整个风电系统包括风力机、双馈感应电机(含网侧及转子侧变换器)、控制器(含网侧及转子侧控制器)进行建模及仿真来验证模糊控制策略的可行性。     

采用模糊控制实现的混合式同步电动机闭环控制

针对两相混合式同步电动机非线性、强耦合的特点，提出了采用模糊控制作为速度外环控制器，采用矢量控制作为电流内环控制器的结构。考虑到控制系统调节的快速性以及系统的稳态特性，提出了参数自调整的模糊控制策略。同时将仿真结果与普通模糊控制算法以及经典PID控制算法进行比较，可以看出采用参数自调整的模糊控制算法具有较好的动、静态特性。     

无刷直流电机直接转矩模糊控制研究

为简化无刷直流电机控制系统的结构同时又能使其具有较快的转矩响应速度,论文提出一种新颖的控制方案,将直接转矩控制和模糊控制相结合应用于无刷直流电机控制系统中。直接转矩控制省掉了复杂的矢量变换,使系统结构简单且响应迅速,但是转矩脉动相对较大;而模糊控制鲁棒性强,根据转矩偏差和转矩偏差的变化率,模糊调节电压矢量作用时间,减小转矩脉动。新型的控制策略不仅具有良好的动态特性和简单的结构,其它性能也可与传统的无刷直流电机控制系统相媲美。利用MATLAB对系统进行了仿真,并对两种不同控制方法的实验结果进行比较。通过比较可以看到模糊直接转矩控制方法实现了对转矩和电流的有效控制,更优于传统的控制方法。     

电力机车PMSM自适应模糊滑模控制

为研究牵引工况下电力机车永磁同步电机(PMSM)的转速控制精度,考虑轮轨接触不平顺及车体静载荷在轮对径向产生的未知时变负载转矩,建立了机车PMSM在d-q坐标系下的数学模型。针对该耦合非线性系统中存在的负载转矩,设计非线性转矩观测器对其实际值进行估计,对观测误差采用自适应模糊逻辑系统进行逼近;为考察d轴电压过零跳变对转速控制及转矩观测性能的影响,在d轴电压控制器设计中引入Nussbaum函数,并依据Lyapunov稳定性理论,构造了基于转矩观测器的自适应模糊滑模控制器。理论分析及仿真结果表明,当转矩时变或d轴电压过零时,机车PMSM闭环转速控制系统跟踪误差一致有界,转矩观测误差收敛于0。     

双电机五桥臂逆变器模型预测同步控制

以五桥臂逆变器为控制对象,提出了一种基于模型预测控制策略的双永磁同步电机同步控制策略,与传统算法相比,新算法在价值函数中加入了转矩同步策略,保证了两电机输出功率的均衡,同时将交叉耦合控制思想引入到两电机五桥臂逆变器控制系统的速度外环控制器中,提高了两台电机在参数不匹配情况下的转速同步性能.仿真分析表明,相比传统控制策略,新算法能够在保持模型预测控制算法较高的转矩响应速度的前提下,有效的提高两电机系统转速、转矩的同步性能,具有一定的应用价值.