基于扩张状态观测器的SMPMSM无模型控制

电动汽车永磁同步电动机(PMSM)驱动系统运行在复杂多变的工况条件下,由此引起的电机参数不确定性将直接影响基于经典PI控制的PMSM驱动系统性能。为此,引入基于数据驱动的无模型控制,同时为了简化控制器结构和提升控制精度,创新性地将无模型控制与扩张状态观测器(ESO)设计相结合,首先建立面装式永磁同步电动机(SMPMSM)的超局部模型,再设计SMPMSM交、直轴定子电流的无模型控制器,架构基于ESO的无模型控制的SMPMSM驱动系统。最后,通过系统建模和与基于经典PI控制的SMPMSM驱动系统的仿真对比研究,分析建议的SMPMSM驱动系统的动、静态性能及其抗参数变化的鲁棒性再给出结论。     

SMPMSM驱动系统的自抗扰协同控制

基于面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统的电流内环协同控制器和速度外环自抗扰控制器的设计,架构了一种新颖的集成自抗扰控制和协同控制的双闭环SMPMSM矢量控制系统,旨在提升SMPMSM驱动系统的动态、静态性能及其鲁棒性。在理论分析的基础上,对SMPMSM驱动系统架构及其控制性能进行了数字仿真和性能测试,并与经典的PI控制的SMPMSM驱动系统进行了比较研究,最后给出了结论。     

电动车用新型定子双馈电双凸极电动机驱动系统的设计和实现

设计了基于DSP TMS320F2812电动车用新型定子双馈电双凸极(SDFDS)电动机(以下简称电机)驱动系统.介绍了SDFDS电机的结构和工作原理,给出了驱动系统的控制算法,用系统辨识方法得到速度环PI参数范围,通过仿真确定PI参数,用C语言编制控制程序,对一台三相12/8极750W SDFDS电机样机进行控制.实验结果表明,该SDFDS电机驱动系统符合设计要求,具有良好的稳态和动态性能,为进行电机弱磁扩速与效率优化奠定了坚实的基础.     

IPMSM驱动系统宽调速范围的高效鲁棒控制

内嵌式永磁同步电机驱动系统(IPMSM)在电动汽车宽调速范围和复杂多变的工况下运行,传统的双电流闭环PI调节器控制在IPMSM驱动系统进入弱磁区域后极易出现调节器饱和,甚至导致系统失稳的技术不足。为此,架构了计及磁路饱和及交叉饱和后的IPMSM驱动系统,基于查表快速获取系统MTPA控制时的定子电流指令;弱磁控制时,系统自动切换到单定子电流内环PI调节器控制。最后,通过系统仿真和性能测试证实了建议的电动汽车IPMSM驱动系统能够实现宽调速范围内的高效稳健运行。     

永磁同步电动机驱动系统数字PI调节器参数设计

在分析永磁同步电动机(PMSM)数学模型的基础上,建立了转子磁场定向矢量控制的永磁同步电动机的驱动系统模型.针对全数字化大功率永磁同步电机磁场定向控制调速系统的双闭环结构,建立了电流环和速度环的传递函数模型,根据经典PI调节器工程设计方法,给出了一种数字PI调节器的控制参数设计准则和方法,并通过试验进行了验证.     

基于模糊PI及矢量变换控制方法的电动车驱动系统工况适应性研究

永磁电动机作为电动汽车的驱动电机,其控制方法和机械特性直接决定了电动汽车的运行性能。基于电动车驱动系统性能测试平台,通过电子负载模拟运行工况,对电动车驱动系统的工况适应性进行了分析和研究,并分析和推导了永磁电动机的数学模型,设计了模糊PI控制系统器,采用速度电流双闭环的矢量控制方法驱动电机。经仿真和实验证明了该控制系统的合理性以及控制方法的可行性且能有效地降低电动汽车的加速时间,解决电机转速控制精度低、转矩脉动大的问题。     

基于滑模变结构控制的DSEM驱动系统研究

从电励磁双凸极电机(DSEM)的基本原理出发,设计了基于滑模变结构控制(SMC)的双闭环驱动系统。该系统的转速外环采用变指数趋近律的SMC,电流内环采用滞环控制。基于有限元分析法建立了DSEM驱动系统的场-路联合仿真系统,与外环采用比例积分(PI)控制、内环采用滞环控制的双闭环驱动系统进行仿真及实验对比。结果表明DSEM驱动系统采用SMC可提高电机的转速响应速度,具有很好的鲁棒性。     

无速度传感器永磁同步主轴电机伺服控制器的FPGA实现

该文给出了一种永磁同步主轴电机无速度传感器伺服控制器的硬件设计方案,并在一片现场可编程门阵列FPGA中得到验证和实现.该方案综合运用了励磁电流id为0的矢量控制、速度PI调节、励磁电流PI调节、转矩电流PI调节、转子位置和速度估计、带死区的电压空间矢量调制等.电流环和速度环的采样频率可达20kHz和2kHz,设计的伺服控制器利用通信接口,可以在线设置永磁同步电机和各种控制参数.在主轴驱动系统中的实验结果表明,转子位置和速度估计准确,系统有良好的动、静态性能,最高转速可达8000 r/min.这种系统可以广泛应用于计算机光驱、硬盘、DVD、数控机床、智能机器人等主轴驱动系统中.     

基于si8250的有源功率因数校正电路研究

基于数字电源控制芯片si8250设计了有源功率因数校正电路。使用数字控制方式为电源系统提供闭环控制、系统保护和功率管驱动功能,采用电流内环与由PI调节器和数字低通滤波器组成的电压外环相结合的控制系统,实现高性能高速度的功率因数校正,与模拟控制相比具有更高的灵活性和可靠性。     

小型无人地面车辆驱动电机建模与仿真

针对小型无人地面车辆对驱动电机的要求,选用永磁无刷直流电机。简要分析了永磁无刷直流电机的工作原理,在建立电机物理和数学模型基础上,采用PI控制对控制器进行设计,然后结合小车动力学模型进行仿真、分析,获得了较为理想的结果,为小型无人地面车辆驱动系统设计提供了依据。     

双馈风力发电系统PI自适应速度估计

采用双馈风力发电机，根据PI自适应算法，构造了一种基于PI自适应估计转速的无速度传感器风力发电矢量控制系统。在Simulink环境下进行了系统仿真，结果表明该系统具有良好的稳态辨识特性。     

基于dSPACE的改进PI自适应控制器法无速度传感器

PI自适应控制器法无速度传感器结构简单、易于实现,而且有一定的自适应能力.对传统的PI自适应控制器法无速度传感器进行了改进,扩大其辨识范围来改善其性能.该方法通过引入非线性函数,根据偏差的大小在线调节PI参数来提高控制性能,从而提高无速度传感器的估计性能.利用dSPACE在一台表贴式永磁同步电动机上实现了改进PI自适应控制器法的无速度传感器,并利用其实时监测软件对实验过程进行了在线监测,实时实验证明了所用方法的有效性及实用性.     

PI调节器参数采用计算机编程调节的方法

目前,电机控制系统中,大都采用了PI调节器.PI调节器的参数决定了电机控制系统的性能.至今PI调节器参数的选择还没有一个简单实用的方法.常常是通过不断地反复调试来确定.这样不仅效率低,得到的参数也不一定达到最佳.本文介绍了一种利用计算机编程实现在线调节电机控制系统中PI参数的方法.它通过用VC 编写的上位机程序和用汇编语言编写的下位机程序,利用VC 6.0中的MSCOMM控件完成了计算机和DSP(数字信号处理器)之间的通信,实现了在计算机上调节电机控制系统中PI参数白功能.     

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。     

模糊控制在永磁同步电机调速系统中的应用

传统PI控制器基于线性系统设计且参数固定,不能满足高性能控制的要求。而模糊控制不依赖于控制对象的数学模型,能够根据模糊信息实行精确控制。为了结合PI控制和模糊控制的优点,设计了一种模糊自适应PI控制器,并应用到永磁同步电机矢量控制调速系统中。该控制器能根据外部和内部参数的变化自动调节PI控制器的参数。仿真结果验证了,采用模糊自适应PI控制器的永磁同步电机矢量控制调速系统具有更好的动态和鲁棒性能。     

双馈风力发电机组网侧变换器电压空间矢量电流滞环控制

利用电压空间矢量滞环电流控制(VSM-HCC)和变速PI电压控制,实现了变速恒频(VSCF)双馈风力发电机组网侧变换器功率双向流动和直流侧电压稳定的控制目的。电压空间矢量调制方法的引入,降低了变换器的开关频率,同时也保留了滞环控制响应快、简单及鲁棒性好等优点。通过增加负载电流前馈补偿环节,提高了系统的响应速度,有效抑制了直流侧电压的波动。仿真验证了该控制策略比传统的双闭环PI控制对外部扰动有更好的自适应能力和良好的动态性能,并示出与VSCF双馈风力发电机组进行联调仿真的结果。     

基于风速和空气密度估计的最大风能捕获

针对基于双馈电机(doubly fed induction generator, DFIG)的风力发电系统,讨论了无风速测量数据情况下的最大风能捕获问题。准确的风速估计必须考虑空气密度的变化,给出通过对风机状态的离散采样实现空气密度估计的方法,利用修正后的空气密度对风速进行更为准确的估计,从而得到最优的转速设定,实现风能的最大捕获。控制器采用矢量控制技术,即利用转子侧电流的q轴分量进行转速控制,利用d轴分量实现系统铜耗的最小化。采用比例-积分控制器实现了上述控制目标。仿真分析验证了上述控制策略的有效性。     

基于Fuzzy-PI的BLDCM控制系统的研究

无刷直流电机（BLDCM）以其效率高、噪声低、易维护等优点在工业控制的各个领域得到越来越广泛的应用。但BLDCM是一个高阶、强耦合的系统,有的领域对控制系统的要求越来越高,采用传统PI控制方法,难以达到理想的控制效果。因此,本文以数字信号处理器（DSP2812）为核心建立控制平台,主要研究的是基于Fuzzy-PI控制的...     

风能转换系统双频环滑模控制

为了实现额定风速以下风能转换系统风能捕获率的最大化,根据风速的多时间尺度特性,基于频率分离原理建立风能转换系统的双频环模型.在最优控制理论的指导下,针对低频环模型和高频环模型分别设计优化控制器,其中低频环采用PI控制;高频环采用加权积分型增益滑模控制.仿真结果表明,采用基于滑模控制的风能转换系统双频环优化控制方法,风能捕获率和叶尖速比相对于单纯的PI控制具有更好的控制效果,且当系统稳定运行时,风能捕获率可以保持在最优值0.475附近,叶尖速比也可以维持在最优值7 附近,可以实现额定风速以下的风能捕获率最大化.     

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。