开关磁阻电机的模糊分数阶PID控制算法研究

开关磁阻电机(SRM)的双凸极机械结构和开关工作特性,导致常规控制算法在其调速控制时,存在转矩脉动大、动态性能一般等问题。论文应用分数阶PID控制算法鲁棒性强和模糊控制不依赖于精确数学模型的优点,提出了一种基于模糊分数阶PID转矩控制算法。在适应SRM转矩控制模糊规则表的基础上,以转速偏差和偏差变化率为输入,通过模糊推理自适应调整分数阶PID控制器的比例系数、积分阶次、微分阶次,使SRM的转矩脉动较小。仿真结果表明该算法使开关磁阻电机的转矩脉动较小,动态响应好。     

控制系统的分数阶建模及分数阶PI~λD~μ控制器设计

在系统分析与设计过程中,针对高阶动态系统所具有的时滞性,常常利用具有延迟环节的一阶(first order plus time delay,FOPTD)或者二阶系统(second order plus time delay,SOPTD)模型对其进行近似处理,由于建模误差过大影响所描述系统的准确性和控制性能。本文给出了具有延迟环节的新型非整数阶类一阶系统模型(non-integer order plus time delay,NIOPTD),并分别设计了某高阶系统降阶得到的传统模型与新型类一阶系统近似模型,对比分析新型类一阶系统模型的优点与可行性。针对上述3种系统模型(FOPTD、SOPTD、NIOPTD)在频域内给出分数阶PIλDμ控制器新的参数整定方法,通过仿真对比分析得出方法的有效性,并证实分数阶PIλDμ控制器作用于NIOPTD模型具有最好的控制性能和鲁棒稳定性。     

开关磁阻电机的分数阶终端滑模控制

针对开关磁阻电机常规滑模控制器的抖振问题,提出一种改进分数阶终端滑模控制器.不同于常规的滑模控制策略,该控制器可以保证系统全局具有较快的收敛速度,并可以显著改善系统的抖振情况.利用分数阶系统稳定性理论和李雅普诺夫稳定性理论分析了该分数阶系统的稳定性和有限时间收敛特性.为了验证提出方法的有效性和实用性,进行了仿真分析与实...     

BUCK型开关变换器分数阶PI~λD~μ控制研究

常规的PID控制策略已经很难满足DC-DC开关变换器高精度、高稳定性和快速动态调节特性的要求。分数阶PIλDμ控制器将传统的PID控制器的阶次推广到分数领域,它不但适合于分数阶系统,也适用于整数阶系统,并能够取得一些优于整数阶PID控制器的效果。最后给出了基于ITAE最优和遗传算法的PIλDμ控制器参数整定方法,并应用于Buck型变换器中。实验结果表明该控制器不仅能提高系统的控制品质,而且对系统参数的变化并不敏感,具有更灵活的结构和更强的鲁棒性。     

四相开关磁阻电机控制器设计

开关磁阻电机调速系统是一种新型调速系统，设计完善可靠的控制器是非常重要的，控制器由微机控制器，功率变换电路，驱动电路，传感器几个部分组成，本文分析了开关磁阻电机的调速方法，对系统主要部分进行了设计，最后给出样机实验结果，证实了系统设计的可行性。     

基于ASIC的高速开关磁阻电机数字控制器

为了提高高速开关磁阻电机(SRM)控制器的系统性能,简化控制电路,设计了一种具有角度控制功能的专用集成电路(ASIC)SR3P10K07A.基于ASIC,开发了一套高速SRM数字控制器.其转子位置信号处理、角度解算等功能由SR3P10K07A完成,执行效率高、抗干扰能力强.而微处理器(MCU)仅负责控制算法实现和状态检测等功能,对MCU的资源需求大幅减少,因此可选用单片机(SCM)来实现高速SRM的实时控制.最后,该控制器在一台高速SRM样机上进行了实验,样机最高转速达到130 000 r/min.试验结果表明,所设计的数字控制器可有效满足高速SRM的控制要求.     

开关磁阻电机模糊PID控制系统的研究

针对开关磁阻电机非线性和强耦合性,采用了一种模糊自整定PID控制器并将其应用于开关磁阻电机调速系统,仿真结果表明模糊自整定PID控制器兼有模糊控制和PID控制的优点,适用于非线性对象,并且具有较高的稳态精度。采用模糊控制调节PID参数的方式对优化电机控制和提高具有重要意义。     

高速开关磁阻电机数字控制器设计与FPGA验证

针对三相6/2结构开关磁阻电机,采用数字集成电路的方法设计了一种通用数字控制器,转速控制范围为60r/min~45000r/min。设计采用Verilog HDL语言,完成逻辑仿真后,综合、下载到FPGA芯片,并与MSP430F147微处理器构成控制系统对电机进行控制。控制系统设计简单。试验结果表明,设计的数字控制器可有效满足高速开关磁阻电机的控制要求。     

电动车用开关磁阻电机转矩控制器设计与优化

电动汽车用开关磁阻电机转矩动态特性对电动汽车整车动力性能与乘坐舒适性能起着至关重要的作用。为了降低开关磁阻电机转矩脉动,提高其平均转矩,达到优化转矩动态特性的目的,在MATLAB/Simulink环境中建立了开关磁阻电机非线性动态模型;利用动态模型仿真数据确立了电机转矩动态性能与转速、关断角之间的函数关系;以降低转矩脉动,提高平均转矩为目标,建立了最优关断角与转速之间的函数关系;设计了基于可变关断角的转矩优化控制器。仿真结果表明,本文建立基于可变关断角的转矩优化控制器能很好地降低转矩脉动,提高平均转矩,达到了优化开关磁阻电机转矩动态特性的目的。     

自适应模糊PID控制器在开关磁阻电机中的应用

开关磁阻电机调速系统是一个多变量高度耦合、非线性很强的控制系统,采用常规的控制方式难以获得良好的控制效果.设计了应用于开关磁阻电机调速系统的自适应模糊PID控制器,并利用Matlab的Simulink工具对开关磁阻电机调速系统进行了仿真分析,结果表明系统超调量小,动态性能好,稳态精度高,抗干扰和鲁棒性强.     

神经元自适应PID控制在开关磁阻电机中的应用

针对开关磁阻电机的特点，提出了神经元自适应PID控制的策略，理论和仿真结果表明，神经元自适应PID控制比常规PID控制具有更好的性能，证明了神经元自适应控制方法在开关磁阻电机系统中应用的可行性和可靠性。     

开关磁阻电机模糊PID控制系统研究

介绍了模糊PID控制的开关磁阻电机调速方法,其兼有模糊控制和PID控制的优点,适用于非线性对象,并且具有较高的稳态精度.给出了1.1 kW开关磁阻电机控制器的设计实例,解决了因电机负载及运行状态不同所需PID参数不同的问题.理论与实践表明,采用模糊控制调节PID参数的方式对优化电机控制和提高系统性价比具有重要意义.     

基于数字信号控制器的电动车用开关磁阻电机控制系统设计

以一台三相12/8结构开关磁阻电机(SRM)为对象,设计了一套基于dsPIC30f20l0数字信号控制器( DSC)的电动车用SRM控制系统,根据电动车的性能指标给出了系统的功率变换器、控制策略和软硬件设计,最后进行了装车试验.试验表明该系统运行可靠,性能优良.     

2．2kW开关磁阻电机驱动系统的设计

介绍了以数字信号处理器和可编程逻辑控制器为控制核心的三相12／8极开关磁阻电机调速系统。提出了一种适用于三相12／8极开关磁阻电动机的绕组分路并联运行方案，介绍了控制器的软硬件设计过程。实验结果显示，电机启动阶段可获得高启动转矩，在低速阶段获得恒转矩调速，在中高速阶段获得恒功率调速。     

电动车用开关磁阻电机设计与优化方法

根据电动车的性能要求,提出了一种电动车用开关磁阻电机(SRM)设计、优化方法。首先对电机进行了预设计,随后用Ansoft软件校验了电机性能。对电机主要结构参数进行了分析和优化,得到最优结果。     

2.2 kW开关磁阻电机驱动系统的设计

介绍了以数字信号处理器和可编程逻辑控制器为控制核心的三相12/8极开关磁阻电机调速系统.提出了一种适用于三相12/8极开关磁阻电动机的绕组分路并联运行方案,介绍了控制器的软硬件设计过程.实验结果显示,电机启动阶段可获得高启动转矩,在低速阶段获得恒转矩调速,在中高速阶段获得恒功率调速.     

2.2kW开关磁阻电机驱动系统的设计

本文介绍了以数字信号处理器(DSP)和可逻辑编程器件(CPLD)为控制核心的三相12/8极开关磁阻电机调速系统(SRD),提出了一种新型的适用于三相12/8极SRM的绕组分路并联运行方案,同时介绍了控制器的软硬件设计过程和实验结果.     

PID型模糊控制器在开关磁阻电机驱动系统中的应用

本文对开关磁阻电机驱动控制系统(SRD)这一非线性控制系统,提出了采用模糊控制理论与PID调节器相结合的控制方法,着重介绍了PID型模糊控制器的设计原理.通过仿真实验证明:该控制方法较常规PID控制及单纯的模糊控制具有更好的控制性能.     

一种实用的开关磁阻电机控制器的设计

将微控制器与可编程逻辑器件相结合,提出了一套实用开关磁阻电机控制器的设计方案.其中,MCU采用51系列的8位混合信号微控制器,逻辑电路采用MAX7000系列的CPLD.根据设计方案制作出的样机经过调试改进后运行效果良好.     

开关磁阻电机模型参数辨识仿真研究

开关磁阻电机模型参数辨识直接决定开关磁阻电机运行性能。由于各非线性参数变量相互耦合,辨识难度较大,传统方法易陷入局部极小值,难以得到满意的控制效果。为此,提出了一种遗传蚁群算法的开关磁阻电机模型参数辨识方法。该方法首先建立开关磁阻电机模型,然后采用遗传算法对模型参数进行辩识,并将该辩识结果作为蚁群算法的初始信息素,最后采用蚁群算法对参数辩识进一步求解。仿真实验结果表明,相对于传统参数辩识方法,遗传蚁群算法能够对非线性参数进行准确的辩识,更准确有效地反映电机实际的工作状态。