一种基于分段解析模糊控制算法的控制器

提出一种基于分段解析模糊控制算法的控制器。该控制器采用分段解析函数控制规则，函数运算结果直接作为输出控制量，简化了模糊处理过程，且使得输出控制量参数具有自调整能力。实际应用表明，该模型控制器成功地实现了火箭炮的自动操瞄控制。     

基于模拟退火算法的模糊控制器优化设计

提出了一种解析规则模糊控制器的改进结构，引入了能够动态调整模糊控制规则的修正函数，并给出了模糊控制器输出控制量在稳态附近的局部连续化算法；同时，通过模拟退火算法，实现了模糊控制器控制参数的组合优化设计。结果表明，使用该方法设计的模糊控制器具有响应快、超调小、稳态精度高等优点，改善了模糊控制系统的性能。     

双闭环直流调速系统动态补偿控制器的在线优化设计

双闭环直流调速系统广泛应用于带钢热连轧等复杂工业过程,该文针对轧机传动系统由于咬钢过程导致的调速系统动态性能下降问题,建立主传动系统机电耦合模型,并利用基于残差生成器的容错控制框架,进行主传动系统的动态补偿控制器设计。选取控制器输出和调速系统输出作为目标控制函数的性能指标约束,采用基于梯度下降的数据驱动方法,实现动态补偿控制器参数矩阵的在线迭代优化,提高电机调速系统在负载扰动影响下的鲁棒性能和抗干扰性能。仿真与实验结果均表明:该算法能够减少电机转速下降幅度,改善传动系统调速性能,提高闭环控制系统稳定性,并能有效缩短带钢头部长度。     

磁悬浮开关磁阻电机模糊补偿逆系统解耦控制

在给出磁悬浮开关磁阻电机（BSRM）径向力控制模型的基础上,根据逆系统理论求出其解析逆系统。利用求得的解析逆系统与原系统进行复合,构成伪线性系统,初步实现径向间的解耦。用模糊控制器作为径向位置控制器,对复合伪线性系统进行综合。考虑到所采用模型的近似性、不确定性及系统参数的时变性,在初步解耦的基础上,设计了模糊补偿器对解耦效果进行实时补偿。最后由模糊控制器的输出控制量和模糊补偿器的补偿量相加,构成BSRM径向力解耦控制系统的实际控制量。仿真结果表明所设计的模糊补偿逆系统解耦方法成功实现了径向间的解耦,控制系统性能优良。     

磁悬浮开关磁阻电机模糊补偿逆系统解耦控制

在给出磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)径向力控制模型的基础上,根据逆系统理论求出其解析逆系统.利用求得的解析逆系统与原系统进行复合,构成伪线性系统,初步实现径向间的解耦.用模糊控制器作为径向位置控制器,对复合伪线性系统进行综合.考虑到所采用模型的近似性、不确定性及系统参数的时变性,在初步解耦的基础上,设计了模糊补偿器对解耦效果进行实时补偿.最后由模糊控制器的输出控制量和模糊补偿器的补偿量相加,构成BSRM径向力解耦控制系统的实际控制量.仿真结果表明所设计的模糊补偿逆系统解耦方法成功实现了径向间的解耦,控制系统性能优良.     

基于模糊-PID控制的主从电机同步传动系统

基于模糊-PID算法设计了主从电机同步传动系统,根据模糊-PID算法在PIE中设计了一个补偿控制器,对从电机进行转速控制,从而实现从电机与主电机的高精度的同步传动控制.     

基于模糊——PID控制的主从电机同步传动系统

基于模糊——PID算法设计了主从电机同步传动系统,和传统的PID控制算法进行了比较。上位机采用西门子s7-300PLC,进行程序编写与调试,根据模糊-PID算法在PLC中设计了一个补偿控制器,对从电机进行转速控制,从而实现从电机与主电机的高精度的同步传动控制,实验证明基于此方法搭建的主从电机同步传动系统是一种可靠、精确、实时性高的同步传动系统。     

基于模糊控制的工厂无功补偿控制策略研究

针对传统九区图控制法存在的"投切震荡"和"操作频繁"等问题,结合模糊控制理论设计了一个改进的基于模糊控制的工厂低压无功补偿控制器.该模糊控制器采用两输入单输出结构,以电压偏差和无功偏差为控制量,以无功功率补偿量为被控制量,选用三角形隶属度函数.为了验证该模糊控制器的可行性,在MATLAB中建立了基于该控制器的无功功率补偿模型.仿真结果表明该设计的模糊控制器是可行的,解决了投切震荡等问题,提高了系统准确性,从而改善电网质量.     

感应型无轴承电机的模糊-PID控制

从运行原理出发，建立了感应型无轴承电机磁悬浮力的解析模型。设计了一个模糊控制器，进而构建了一个基于模糊控制的自适应PID控制器；利用模糊控制器的模糊推理能力来实现PID控制器参数在线调整，以达到优化控制的目的。仿真结果表明，这种控制器与常规PID控制器相比可以取得较好的控制效果，有效地提高了感应型无轴承电机稳定悬浮运行的动、静态性能。     

基于RBF神经网络的模糊自适应控制

在对一些复杂系统进行模糊控制时,由于对系统的不了解,很难得到适合的控制规则。基于模糊控制器的一种解析结构,提出了模糊控制器与径向基函数（Radial Basis Function)神经网络相结合的方法。由RBF神经网络对系统进行辨识,并为学习系统提供必要的信息,根据信息对经验规则进行修改,从而改善模糊控制系统动态响应。仿真结果表明该控制器对模型参数变化具有较好的适应能力,能够较快地修改系统的原控制规则,使对象输出较快地跟踪系统的输入。     

基于专家控制器的电动汽车感应电机弱磁区优化控制研究

由于感应电机驱动系统采用数字控制器和脉宽调制输出会伴随着数字延迟的问题,加之参数可能存在的扰动,使得传统的间接磁场定向控制方法在感应电机高速弱磁区的控制性能降低。针对此问题,提出了一种基于专家控制器和模糊推理机制的感应电机弱磁区优化控制策略。考虑到传统间接磁场定向控制中电流调节器在弱磁区若没有获得适合的电流参考指令,则可能会产生高频振荡乃至失稳。因此,在传统方法的基础上将转速闭环输出的电流参考先送入到专家控制器,专家控制器基于数据库和模糊推理,对电流参考进行修正,其中模糊推理机制基于简单的高斯函数逻辑实现。最后,构建了感应电机驱动试验平台,开展了电机在弱磁区的高速驱动试验,试验结果验证了新型控制策略的有效性。     

永磁同步直线电动机的自适应模糊滑模控制

将永磁同步直线电动机应用于驱动精密定位平台时,由于直线电动机存在端部效应引起的推力波动、动子磁链非正弦性、摩擦非线性等都将使精密定位平台伺服系统性能变坏。因此,必须采用鲁棒性强的控制策略来抑制这些扰动。提出了一种针对永磁同步直线电动机的自适应模糊滑模控制算法,具有快速性和稳定性,对参数不确定、参数变化和外部扰动具有不变性。该算法由位移、速度、位移误差和速度误差的积分建立了滑模面,建立特定的自适应律,应用模糊系统逼近滑模控制器的输出,最后应用一个切换控制函数来补偿滑模控制器的输出误差。经仿真结果验证,该控制算法能明显地改善永磁同步直线电动机的位移输出精度和速度跟踪性能,具有较好的快速响应性和鲁棒性。     

模糊调节电压矢量角度和幅值的SPMSMDTC系统

针对永磁同步电机直接转矩控制转矩和磁链脉动较大的问题,提出了模糊调节电压矢量角度与幅值表面式永磁同步电机模糊直接转矩控制系统,采用模糊控制器和空间矢量调制技术取代传统直接转矩控制系统的滞环比较器和开关表输出电压矢量。模糊控制器输入量为磁链和转矩误差,输出量为输出电压矢量的角度和幅值。基于电压矢量幅值和角度对磁链和转矩的变化影响规律设计了模糊控制规则表。为了进一步抑制转速为负时的转矩脉动,设计自适应模糊直接转矩控制系统。仿真结果表明:模糊调节电压矢量角度与幅值的直接转矩控制系统可实现四象限运行,电机系统运行良好,仅在转速为负时,转矩脉动略有增大。自适应模糊直接转矩控制系统运行效果良好,在四象限内均可较好抑制转矩和磁链脉动。     

基于变结构理论的感应电动机模糊线性调速系统

运用变结构控制理论分析和设计感应电动机磁场定向变频调速系统的模糊速度控制器 ,并在此基础上提出了在模糊控制器的输出增加开关线的前馈项构成模糊线性复合控制的方法。理论分析和实验结果均表明 ,这种复合控制方法 ,不仅保持了模糊控制器原有的鲁棒性 ,而且提高了响应的稳态精度 ,改善了系统响应的快速性。     

无刷直流电动机直接驱动系统动态特性分析

在推导了转子表面安装永磁体无刷直流电动机的数学模型的基础上,介绍了一种以集成数字信号处理器ＡＤＭＣ３３１为核心全数字矢量控制无刷直流电动机直接驱动系统。着重分析了电流参考信号超前角,系统参数和驱动方式对无刷直流电动机系统动态性能的影响。     

Field-programmable Gate Array Based Fuzzy Sliding-mode Controller for a Permanent Magnet Synchronous Motor Drive

Abstract—In this article, a field-programmable gate array based fuzzy sliding-mode controller is proposed to control a permanent magnet synchronous motor drive. First, the dynamics of a permanent magnet synchronous motor is derived, and the vector control scheme is introduced in the current loop. Next, to improve the performance of the permanent magnet synchronous motor drive, a fuzzy sliding-mode controller with an integral-operation switching surface is proposed and applied to the speed loop, in which a fuzzy inference mechanism is adopted to generate the reaching control signal. Further, an integrated hardware design method is developed to implement the field-oriented vector current controller and the proposed fuzzy sliding-mode speed controller on a single field programmable gate array chip. Finally, a prototyping platform based on an Altera field-programmable gate array is established to evaluate the ability of the proposed fully integrated solution in terms of control quality and time/area performances. The preferable performance of the proposed field-programmable gate array-based fuzzy sliding-mode control approach for permanent magnet synchronous motor drive is verified by the experimental results compared with the conventional proportional-integral control and sliding mode control schemes.     

开关磁阻电机直接转矩模糊PI控制器设计

针对模糊控制存在静差的缺点,提出了模糊PI复合控制的开关磁阻电机调速系统,以速度误差及速度误差变化为系统外环输入,大偏差时采用模糊控制,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,并克服了模糊控制存在静差、无抗干扰能力的缺点,很好地解决了系统上升时间与超调的矛盾。     

隶属函数分布对模糊控制交流调速性能的影响

以模糊控制感应电机调速系统为研究对象,系统地考察了模糊控制系统输入变量和输出变量的隶属函数分布对被控系统性能的影响,在此基础上优化组合系统输入输出量的隶属函数分布以使被控系统获得最优性能。采用MATLAB的模糊逻辑工具箱作了大量的实验验证。所取得的成果对模糊控制系统的设计有着重要的指导意义。     

基于双曲正切函数的非线性PI控制器及其在感应电动机矢量控制中的应用

提出了一种基于双曲正切函数的非线性PI控制器,将它用于感应电动机矢量控制系统的速度控制.根据模态等效原理,证明了该非线性PI控制器与某种模糊逻辑控制器的近似等效性,但在实现方面却比模糊控制器简单得多,同时克服了模糊控制器固有的高频抖振缺点.仿真和实验结果均证明了该非线性PI速度控制器在感应电动机的矢量控制中具有较好的控制性能.     

基于模糊逻辑的定子电流谐波控制

为了消除电机谐波转矩,驱动系统常采用定子电流波形优化控制策略.本文通过对传统滞环电流控制器的分析,结合电压空间矢量调制方式,提出一种改进的滞环电流控制方法.该方法将电流滞环比较的结果和电压矢量在每个桥臂的周期值结合起来,然后根据各个变量的隶属度函数来确定电流滞环系数的模糊逻辑规则.试验结果表明,改进的电流控制方法不仅克服了电流滞环控制器开关频率不固定、输出PWM电压波形不规则等缺点,且明显提高了驱动系统的性能.