永磁直线同步电动机的滑模-H∞鲁棒跟踪控制

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)提出一种将H∞鲁棒控制和滑模控制相结合的鲁棒跟踪控制策略,该控制策略解决了系统跟踪性能和鲁棒性能之间的矛盾.滑模跟踪控制器保证了快速跟踪性能;而H∞抗扰控制器抑制了闭环系统内的各种扰动(包括负载及直线电机的端部效应力等),并可以削弱滑模控制的抖振对系统稳态性能的影响.仿真结果表明该方案在保证伺服系统的快速性同时,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

永磁直线伺服系统的速度H∞控制器优化设计

对永磁直线伺服系统的速度H∞控制器提出优化设计,建立了基于模型匹配二自由度系统的状态空间模型,并将速度控制器设计归结为标准的H∞控制问题;用线性矩阵不等式法得到输出反馈??次优H∞控制器,以保证直线系统的鲁棒性.仿真和实验结果表明,用该方法设计的直线伺服系统能够很好的抑制扰动和跟踪给定.     

数控机床进给用磁悬浮系统的积分滑模控制

针对龙门数控机床移动部件与静止导轨存在的摩擦问题,提出了应用磁悬浮技术实现零摩擦驱动的控制方案.根据所建立的横梁磁悬浮系统的数学模型,应用基于微分几何的反馈线性化方法将非线性的电磁悬浮系统转化为线性系统,然后利用积分滑模控制器来对整个系统进行鲁棒控制.仿真研究结果表明,与传统控制方法相比,系统具有很强的抗扰性和较高的刚度,横梁能够实现无摩擦稳定悬浮.     

自整定模糊控制器在风力发电机组中的应用

风力发电机组参数的时变性、非线性,输入风速的随机性,造成输出电能质量较差.为改善系统输出功率的动态性能和稳态性能,运用自整定模糊控制器与二元函数的分片双二次Lagrange插值算法相结合的控制算法,并详细分析了该算法实现过程的时效性和控制性能.自整定用指数形式的修正函数来表示,根据控制对象的具体情况和要求,用计算机键盘对该函数中的参数进行调试,参数确定后形成以偏差为自变量的修正函数.运用SIMULINK的仿真结果表明,自整定模糊控制器和Lagrange插值法相结合的控制算法在风力发电机组中的应用,显著地改善了系统的控制品质和稳态性能.     

分段模糊变桨距控制系统的设计与仿真

针对传统PID控制器应用的局限性,风电机组自身特性以及模糊控制的非线性行为和独立于系统模型的特点,提出了分段模糊变桨距控制系统.在大误差范围内,运用二维模糊控制器来提高系统的响应速度.小误差范围内,切入以表达式形式给出模糊规则的三维模糊变桨距控制器,以提高系统的控制精度.Simulink仿真结果表明,分段模糊变桨距控制系统表现出很好的控制品质,具有良好的鲁棒性.     

基于加速度补偿的龙门移动式镗铣床双直线电动机滑模解耦同步控制研究

针对龙门移动式镗铣床同步伺服问题进行了研究,并用两台直线电动机作为龙门柱纵向进给的传动机构。为了实现速度同步,采用滑模控制策略对双电动机同步伺服系统进行鲁棒解耦控制。并通过检测龙门框架不平行时所产生的应力变化来实现加速度动态补偿,以消除滑模控制的抖振现象,进一步提高同步精度。仿真结果表明该控制方案具有很强的鲁棒性,在不对称负载的条件下能实现动态同步。     

基于PDFF双直线电机二阶滑模交叉耦合控制

针对龙门移动式镗铣床双直线电机同步进给控制问题,采用具有前馈的伪微分反馈（PDFF）控制框架来设计各轴子系统速度控制器,以提高系统的抗干扰能力和响应速度。同时,设计一个二阶滑模交叉耦合控制器,以解决双位置环系统输出端机械耦合、电机参数变化和外部扰动等不确定性因素对同步精度的影响。二阶滑模控制律采用超螺旋算法,它可以消除相对阶为1的变结构系统的抖振现象。仿真结果表明该控制方案具有很强的鲁棒性,在不对称负载的条件下能实现位移同步。     

永磁直线伺服系统二自由度H∞控制器设计

对永磁直线伺服系统速度提出基于模型匹配的二自由度H∞动态控制器设计。将二自由度控制与H∞控制相结合,在建立模型匹配二自由度H∞控制系统状态空间模型的基础上,将直线伺服系统的速度动态控制器设计问题归结为标准的H∞控制问题,通过求两个Ricati方程的解得到H∞控制器,以保证永磁直线伺服系统的鲁棒性。仿真实验结果表明,用该方法设计的永磁直线伺服系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定的效果,满足数控机床及机器人等高精度系统对直线伺服速度控制的要求。     

基于滑模观测器的直线伺服系统反馈线性化速度跟踪控制

在许多高速、高精的直线伺服系统中,要求能实现对速度的快速精确跟踪,但其模型的非线性和变量间的耦合给控制带来难度.对高速、高精速度跟踪控制中,电流和速度的变化过程在时间尺度上相对接近,不能简单地采用磁场定向矢量控制方法实现静态解耦,否则电流和速度间的非线性耦合将破坏速度跟踪品质.采用状态反馈线性化方法来实现永磁直线同步电动机(PMLSM)模型的精确线性化和动态解耦.利用非线性坐标变换和非线性反馈将系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统.通过扩展滑模观测器来实现对所需要的动子速度、加速度和负载扰动的鲁棒观测.并利用李雅普诺夫理论对由反馈线性化和滑模观测器构成的非线性闭环系统的稳定性进行了证明.仿真结果表明该方案使PMLSM伺服系统具有良好的鲁棒速度跟踪性能.