基于滑模控制永磁同步电机转速的研究

非线性伺服系统广泛存在于诸多实际应用的控制领域当中,例如工业机器人、航空航天以及永磁同步电机中等,但是此类系统往往还伴随外部干扰等一系列不确定性的问题。在针对伺服系统的控制策略当中,由于滑模控制对上述不确定性具有良好的控制效果而被广泛研究。所以为了提高永磁同步电机（PMSM）的抗干扰能力,设计了滑模控制器对永磁同步电机的转速展开控制。首先,在自然坐标系下,构建出永磁同步电机的数学模型,并且将其转化为静止的坐标系和常用的d-q旋转坐标系下的数学模型;其次,运用滑模控制的原理,采用指数趋近律设计了滑模控制器;最后,进行MATLAB仿真实验验证。仿真结果验证了所提出方法的有效性,设计的滑模控制器可以有效地提高永磁同步电机的抗扰能力,提高系统的鲁棒性,减小系统超调和误差。     

永磁同步电机优化控制

为了推进永磁同步电机在实际工程领域的应用,通过Matlab软件搭建了基于滑模变结构的永磁同步电机控制模型.为了使控制效果更加理想,提出了一种优化的指数滑模速度控制器,并针对这种连续的速度控制器在控制系统中进行了仿真.仿真结果表明,控制效果得到了很大改善.     

多元干扰下永磁同步电机滑模鲁棒控制

为了提高永磁同步电机转子转速在未知负载力矩和电路扰动等影响下的控制精度,提出了一种滑模鲁棒控制方法。首先建立了包含多元干扰的永磁同步电机转速模型,通过设计自适应干扰观测器来估计未知负载力矩的大小,并对其收敛性进行了证明,然后采用非奇异终端滑模面设计了鲁棒控制律,并引入滑模自适应律估计出电路扰动的大小,最终实现了对多元扰动下永磁同步电机的鲁棒控制。实验结果表明：提出的滑模鲁棒控制方法与自抗扰控制方法相比,具有更优的稳定性、准确性和快速性,转速和加速度的最大误差分别仅为0.05r/s和0.005r/s2,自适应干扰观测器的估计误差仅为0.1N·m,滑模自适应律的估计误差仅为0.05V,大大提高了永磁同步电机转动的控制精度。     

基于改进滑模观测器的PMSM无传感器矢量控制

本文针对永磁同步电机无传感器矢量控制中传统滑模观测器带来的抖振问题,引入双幂次趋近律,并采用具有光滑连续特性的Sigmoid函数代替符号函数,通过锁相环提取电机转子位置信息,该算法一方面削弱了电机运行时的抖振问题,另一方面加快了系统收敛的速度,缩短了系统稳定时间。通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型验证了该算法的有效性。     

基于滑模的永磁同步电机速度跟踪控制

文中针对永磁同步电机(PMSM)的速度跟踪控制,提出一种基于平衡点处的PMSM滑模控制器设计方法,该方法是首先建立d-q轴下的数学模型,计算在给定转速值时平衡点PMSM系统的控制输入电压值,然后对PMSM与平衡点系统相减得到的误差系统,设计滑模面,根据滑模理论知识,获得相应的等效滑模控制器,并结合所得到平衡点PMSM系统的控制输入电压值,得到PMSM控制输入电压,实现电机转速输出对给定值的高精度跟踪。最后,通过MATLAB数值仿真,验证了该方法的有效性。     

机械臂变指数趋近律滑模控制律设计

针对机械臂滑模控制中存在抖振的问题,采用改进趋近律的思想来设计滑模控制律,以达到有效抑制抖振的目的。在对滑模控制的特点和常用的指数趋近律进行分析的基础上,提出了一种变指数趋近律,并对其趋近性能进行了分析;结合机械臂动力学模型和改进的趋近律设计了相应的滑模控制策略,对其控制效果进行了验证。仿真结果表明,该控制策略不仅有效地抑制了系统的抖振,而且保证了机械臂系统对期望轨迹的快速跟踪性,进而提高了机械臂的工作性能。     

永磁同步电机的弱磁控制方法

永磁同步电机（PMSM）是最流行的电机,例如作为高速电动列车的牵引电机,源于其高转矩电流比的特性和能够通过弱磁控制扩大恒功率区域的能力,矢量控制理论的发明是交流调速领域中的一个重大突破,文中将详细讨论永磁同步电动机的矢量控制,在推导其精确数学模型的基础上分析了矢量控制理论用于永磁同步电动机控制的几种电路控制策略,包括了id=0控制,最大转矩/电流控制,最大输出功率控制,最小磁链转矩比控制,最大电压转矩比等.     

电动汽车用永磁同步电机滑模速度控制研究

本文通过在矢量控制的转速环引入滑模速度控制器,可以提高永磁同步电机的动态品质。仿真结果表明,基于滑模速度控制器的矢量控制不受电机参数和外部扰动的影响,具有很好的鲁棒性能,能满足实际电机控制的需要。     

基于改进型滑模观测器的永磁同步电机控制

传统基于反电动势的滑模观测器采用Sign函数来作为开关函数,因为Sign函数的开关特性,使系统存在抖振大的问题。在传统滑模观测器的基础上,通过采用Sigmoid函数代替Sign函数,改善了开关特性,大大地减少了抖振,并去掉了滤波器和转角补偿器,简化了系统,提高了反电动势的估算精度,从而得到更精确的转速和转角位置信息。在Matlab/Simulink平台基础上建立控制系统仿真模型,对该方案做了验证。仿真结果表明:该方法提高了滑模观测器的精度,降低了系统的抖振,提高了系统的性能。     

滑模控制永磁同步电动机的矢量控制技术

本文为了解决传统PI控制器鲁棒性差、系统抗扰能力弱和动态响应的问题,针对永磁同步电动机矢量控制系统,设计了一阶滑模变结构速度环控制器。分析滑模转速控制器抖振产生的原因和影响,利用饱和函数设计了边界层滑模控制器,削弱了滑模控制器的抖振。搭建了在Matlab/Simulink环境下的仿真模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明该控制策略减小了系统的超调与振荡,使系统具有较好的鲁棒性和动、静态性能。     

基于非线性观测器的永磁同步电机无传感器控制

为实现永磁同步电机(PMSM)无传感器控制,设计一种对两相静止坐标系下的PMSM模型进行状态重构的非线性观测器来估计转子位置和速度。设计的非线性观测器中不含转速,可使转速变化对观测器性能基本无影响,从而提高了观测精确度。采用基于积分切换的滑模变结构控制器代替了传统的比例-积分-微分(PID)控制中转速环,增强了电机控制系统对自身某些参数变化和外界扰动的鲁棒性。仿真结果证明,所设计的非线性观测器具有较高的观测精确度,控制系统具有良好的动静态性能。     

永磁同步电机控制策略

本文对永磁同步电机建立了完整的数学模型,在此基础上介绍了永磁同步电机的控制策略,并通过Matlab验证结果。然后根据电机控制算法进行了电机矢量控制的低压闭环实验。实验验证永磁同步电机单位功率因数控制策略的正确性。     

基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制研究

针对永磁同步电机直接转矩控制(DTC)存在较大的电磁转矩脉动、磁链脉动、低速性能不理想等问题,文中引入滑模控制策略对永磁同步电机进行直接转矩控制。通过建立PMSM的矢量数学模型,设计基于滑模控制的直接转矩控制器,利用MATLAB/Simulink进行建模仿真分析。结果表明,与传统DTC相比,基于滑模控制策略的永磁同步电机直接转矩控制系统中电磁转矩脉动幅值更低,且具有更好的动态性能和抗扰动能力,可以更加有效地改善系统特性,满足实际电机控制的需要。     

泵用永磁同步电动机变频调速控制系统设计

为了提高泵用永磁同步电机的工作效率,研制了一种永磁同步电机变频调速控制系统.该系统以80C196MC单片机为控制核心,采用简单的V/F变频控制方法达到较好的控制效果.针对该控制系统的硬件和软件实现进行了论述,并通过实验证明了该控制系统的可行性.     

开关磁通永磁同步电机的结构参数研究

以一台三相12/10极样机为例,介绍了一种磁通切换型双凸极永磁同步电机的结构特点和运行原理,并基于有限元法,详细研究了其结构参数气隙和永磁体厚度对电机性能的影响,具体包括对电机高速运行时的弱磁控制和电机绕组的电感、平均电磁转矩和力矩波动、定位力矩电机系统的机械特性和输出功率等。通过分析得出了对磁通切换型永磁电机气隙及永磁体厚度的选择原则,所得结果为该种电机的设计、性能分析以及运行控制等建立了基础。     

永磁同步电机预测电流控制的优化研究

针对永磁同步电机预测控制中电流脉动较大,采用最优占空比预测控制优化算法,该方法较占空比预测控制的局部最优改进为从全局最优预测,利用评估函数对有效电压矢量与零矢量的最优分配进行选择,保证所选择输出的电压矢量全局最优,并对最优占空比控制算法进行优化改进,最后把转速的PI控制替换为滑模趋近率控制。仿真结果表明所提出的优化对电流脉动抑制明显,转速控制也具有良好的性能。     

永磁同步电动机矢量控制方式的仿真研究

阐述了永磁同步电动机矢量控制调速系统的控制方法,建立了永磁同步电动机的数学模型,并通过MATLAB语言中的Simulink和PowerSystem Block模块建立了控制系统的仿真模型,并对得出的仿真结果进行了分析。     

基于HTPA的永磁同步电动机矢量控制系统

在永磁同步电机数学模型的基础上,分析了最优转矩控制（MTPA）原理,得到了在dqO坐标系下转矩与d、q轴电流的关系式。为便于实际应用,利用MatIab工具给出了最优转矩控制的近似实现方法。建立基于该方法和凸极式永磁同步电动机模型的仿真控制系统进行仿真验证,仿真结果表明该方法是有效可行的。     

一种新型永磁同步电动机的直接转矩控制方法

基于永磁同步电动机的转矩和磁链方程，介绍了一种改进的直接转矩控制方法。在该控制方法中，引入了一种新的电压空间矢量调制技术，这种调制技术的特点是把电动机的转速作为开关表的一个输入量，实现了定子电压空间矢量的精确选择，有效的降低了转矩、定子磁链和定子电流的波动。仿真实验结果验证了这种控制方法的有效性。     

基于MATLAB的永磁同步电动机的动态过程模拟

简要地介绍了MATLAB语言，建立了基于MATLAB5．2／SIMULINK的永磁同步电动机的模拟模型，给出了动态模拟结果。