一种克服模型参数失配的广义预测控制算法

针对模型参数失配对广义预测控制输出的影响,提出了一种输出增量反馈的广义预测控制简化算法。该算法通过引入一个输出增量速度函数,设计了输出增量参考序列,以控制输出增量的方式间接控制系统输出;同时利用阶梯控制方式,对输入增量引入柔化系数矩阵进行约束,既避免了传统预测控制律中逆矩阵的求解,减少了计算量,又防止了控制量的剧烈变化;最后引入控制增量增益,利用这个自由度提高了系统的鲁棒稳定性。仿真结果表明:该预测控制简化算法能有效克服模型参数失配带来的影响,抑制系统输出调整过程中的输出波动,缩短调整时间,提高系统的动态特性,并抑制系统控制输入的剧烈变化。

考虑参数失配的PMSM鲁棒无差拍预测电流控制

高性能永磁电机系统已成为硬质合金生产成型装备的关键与核心部件,电机系统参数失配将严重影响合金产品成型装备综合效率。为了优化模型参数失配和一拍延迟对永磁同步电机(PMSM)电流控制性能的影响,提出一种具有参数在线矫正的鲁棒无差拍预测电流控制(POC-DPCC)方法。首先,对常规无差拍预测电流控制的参数敏感性进行分析;然后,设计基于Adaline神经网络的多参数误差在线辨识器,并提出一种以参数失配误差为神经网络权值的新型辨识结构来提升参数变化跟踪性能;最后,提出POC-DPCC方法,通过更新控制电压系数矩阵来提高系统对电机参数的鲁棒性,以下一时刻电流预测值代替当前时刻采样电流来补偿一拍延迟的影响。对比仿真和实验结果,可以验证所提方法在复杂工况下的有效性和鲁棒性。

基于Adaline神经网络参数辨识的PMSM鲁棒电流预测控制

针对复杂工况下永磁同步电机存在模型参数失配导致控制系统性能下降的问题,提出一种基于参数在线辨识的鲁棒电流预测控制方法。首先,建立永磁同步电机预测控制模型,详细分析电磁参数失配对电机响应电流及输出转矩和转速的影响。然后,设计了基于Adaline神经网络的参数在线辨识器,并在传统的权值调整算法上,提出一种应用于电机参数辨识系统的新型动态混合最小均方算法。最后,利用在线辨识的参数来实时更新电流预测控制器中的参数,以避免参数失配对控制系统性能的影响。通过仿真和实验验证了所提方法和新型算法的可行性和有效性,其结果表明了该方法不仅能够实现精准在线跟踪电机参数的变化,而且有效抑制了参数失配导致的响应电流偏差。

基于参数在线辨识的PMSM鲁棒预测电流控制

针对永磁同步电机(PMSM)系统中模型参数失配和一拍延时导致电流响应精度下降的问题,提出了一种新型鲁棒无差拍预测电流控制(NR-DPCC)方法。首先,建立了PMSM的预测电流控制模型,详细分析了各电磁参数对常规DPCC的敏感性。其次,采用Adaline神经网络的方法设计了电感和磁链参数辨识器;在此基础上,提出了一种应用于电机系统的变步长神经网络权值调整算法;最后,基于在线辨识的参数值和电流预测值,提出了NR-DPCC方法,并通过RT-Lab硬件在环仿真实验平台进行了验证。研究结果表明,相较于常规DPCC方法,所提方法不仅能够精确的在线跟踪电机的参数变化,而且有效的提高了电流响应精度。

永磁同步电机预测模型参数误差分析研究

永磁同步电机无差拍电流预测控制模型参数误差决定了系统控制性能,通过对永磁同步电机数学离散模型分析,分别研究了模型中电阻和电感等重要参数失配对系统稳定性的影响,并对参数失配范围进行了较深入分析,为实现无差拍电流预测误差补偿控制提供依据。利用Matlab软件仿真了理论分析,结果表明该分析过程的有效性。

双有源桥-超级电容储能系统状态反馈模型预测控制策略

针对传统模型预测控制(MPC)中模型参数失配对控制性能的影响问题,文中提出一种基于双有源桥-超级电容储能系统具有状态反馈的混合模型预测控制(MPCFC)策略。根据双有源桥-超级电容储能系统的基本原理,采用单移相控制和状态空间平均法建立储能系统的数学模型。文中所提方法在传统模型预测控制的基础上增加了状态反馈校正环节,将前一时刻系统模型的电压预测值和实际采样值之间的误差量补偿到当前时刻预测函数模型的输出,从而提高了被控量的控制精度。最后运用Matlab/Simulink软件进行仿真实验。结果表明,当超级电容放电时,相对于传统预测控制系统,加入反馈校正后的预测控制策略具有较快的动态响应速度,在不同类型的模型参数失配条件下有最小的目标函数平均值,验证了文中控制策略的正确性和合理性。

永磁同步电机改进型电流预测控制策略研究

为了提高永磁同步电机电流预测控制的鲁棒性,研究了一种改进型电流预测控制算法。该算法以定子电流预测值与采样值之间的偏差作为补偿依据,引入的电流预测补偿因子可以实时对电机定子期望参考电压进行偏差修正,补偿项使反馈电流跟踪给定值,实现了下一个控制周期结束时电流误差为零的目标。改进后的电流预测控制策略能有效抑制电机参数失配带来的系统不稳定问题,增强了传统电流预测控制策略的鲁棒性,仿真和实验结果分析了该算法的有效性和可行性。

基于改进超螺旋算法的过热汽温滑模控制

针对火电机组过热汽温被控对象的大惯性、大迟延及动态模型随负荷变化而变化等特性,将滑模变结构控制应用到串级过热汽温系统中。为了减小外部扰动带来的稳态误差和减弱滑模存在的抖振现象,引入积分环节,并采用改进超螺旋算法来代替切换控制,设计了一种新型滑模控制方法。同时在Simulink仿真工具下对过热汽温系统的高阶模型进行阶跃响应、模型参数失配和鲁棒性仿真试验。结果表明:与一般串级PID控制相比,本文方法的控制动态性能效果更好,调节时间和超调量得到显著改善,鲁棒性更强。