带负载观测的感应电机动态分数阶滑模控制

为提高感应电机矢量控制性能,根据积分滑模控制和分数阶微积分理论,提出动态分数阶滑模控制方法。针对负载扰动问题,设计负载转矩滑模观测器,将负载观测值反馈到动态分数阶滑模控制中。通过Lyapunov定理证明所设计的控制器和观测器的稳定性和收敛性。仿真实验表明:负载观测器能准确观测负载转矩,带负载观测的动态分数阶滑模控制具较好的动态性能,对负载扰动有较强的鲁棒性,并有效抑制了滑模控制的抖振。

基于转速估计的PMSM分数阶积分滑模控制

针对永磁同步电机(PMSM)运行过程中内部参数变化和外部负载扰动影响控制性能的问题,采用基于分数阶滑模观测器的PMSM分数阶积分滑模控制(FOISMC)策略。基于FOISMC技术,设计基于新型趋近律的分数阶积分滑模转速调节器,给出能保证系统全局鲁棒性的全程积分滑模面设计方法。基于分数阶理论和滑模控制理论构造分数阶滑模观测器,以实现对速度和转子位置角的高精度估计。仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性。

基于负载观测的矿用电机分数阶滑模控制

矿用电机车是矿山地面与井下巷道重要运输工具,运行工况复杂、环境恶劣。为了改善电机车牵引电机速度控制性能,并提高系统抗扰性能和对参数变化的鲁棒性,提出控制系统的速度控制器用分数阶滑模代替传统PI控制,并设计了负载转矩观测器对负载转矩实时观测,将观测值融入到了控制中,提高了在负载突变时的速度控制能力。仿真实验表明,负载观测器能快速、准确的观测负载转矩,带负载观测的滑模转速控制对负载扰动有较强的抗干扰性,并有效抑制了滑模控制的固有抖振。

基于FOSM-MRAS观测器的永磁同步电机MPTC系统

针对三相永磁同步电机(PMSM)控制系统的速度估计及调速问题,首先设计了新型的分数阶滑模变结构模型参考自适应(FOSM-MRAS)速度观测器,通过波波夫超稳定性定理保证了观测器的稳定性,该观测器综合了滑模变结构和模型参考自适应的优点。然后采用模型预测转矩控制(MPTC)策略,研究了永磁同步电动机MPTC系统,并设计了分数阶滑模速度控制器(FOSMC),通过李雅普诺夫稳定定理证明了其收敛性和稳定性。最后将速度观测器应用到了MPTC系统中,实现了无速度传感器控制。仿真试验表明,所设计的速度观测器提高了速度估计精度和鲁棒性,MPTC策略有效减小了转矩脉动,基于FOSMC的永磁同步电机无速度传感器MPTC系统具有良好的动态性能和静态性能,提高了系统可靠性。

基于模型预测的感应电机弱磁控制研究

考虑工业场合对感应电机高速运行的实际需求,分析了感应电机在不同区域运行时的特点,特别对电机高速运行时的弱磁特性进行了研究,提出了一种基于模型预测算法的感应电机弱磁控制方法。首先预测被控对象未来的状态,再由滚动优化求出最优控制变量。仿真结果表明,基于模型预测算法的弱磁控制方法有更快的响应速度和较强的鲁棒性。

基于改进趋近率的感应电机分数阶滑模磁链观测器设计

针对高性能感应电机控制中的磁链观测问题,设计了一种基于改进Faln函数趋近律的分数阶积分转子磁链滑模观测器,滑模观测器采用分数阶积分滑模面和改进的Faln函数为趋近函数,并通过该磁链观测器进行了转速估计。仿真试验表明:改进趋近律的分数阶积分滑模观测器有效提高了观测精度和动态响应性能,抑制了滑模观测中的抖振,通过该磁链观测器的速度估计精度较高。

基于负载转矩观测的矿用牵引电机积分滑模控制

为了改善电机车牵引电机速度控制性能,提高系统抗扰性能和对参数变化的鲁棒性,提出了在控制系统的速度控制器中用积分滑模代替传统PI控制。设计了负载转矩观测器对负载转矩实时观测,将观测值加入到控制中,提高了在负载突变时的速度控制能力。仿真表明,负载转矩观测器能快速、准确地观测负载转矩,带负载观测的滑模转速控制对负载扰动和转子电阻有较强的鲁棒性,有效地抑制了滑模控制的固有抖振。

基于模糊在线调整权重因子的三相六开关容错逆变器驱动异步电机FCS-MPTC

为了进一步提高异步电机的控制性能,减小磁链和电流脉动,针对传统异步电机有限控制集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)中目标代价函数权重因子的配置问题,提出一种模糊在线调整权重因子的异步电机FCS-MPTC方法。通过判断转矩和磁链误差,采用Takagi-Sugeno模糊控制方法实现对权重因子的动态调整,并给出了模糊论域和相应的模糊规则设计。同时考虑到三相异步电机驱动系统中逆变器开关故障给控制系统带来的影响,采用三相六开关容错控制策略对系统进行容错控制。仿真结果表明:该控制方法能够平滑磁链和电流输出,减小电流谐波。

基于改进型滑模观测器的永磁同步电机分数阶微积分滑模控制

为了提高永磁同步电机调速系统的控制性能,结合滑模控制与分数阶微积分理论,设计了分数阶积分滑模转速控制器和改进型滑模观测器。针对转速控制器,采用基于反双曲正弦函数的新型趋近律削弱系统抖振,同时分数阶控制为系统提供了更多的控制余度,可以增强系统鲁棒性并进一步减小系统抖振。针对观测器,设计了采用新型趋近律fal函数的滑模观测器来获取反电动势估计值,利用分数阶锁相环技术提取反电动势中的转速和位置信息,有效提高了转子速度和位置的估计精度。通过仿真验证了所提出方法的可行性与有效性。

分析OBE理念的高职院校混合式教学设计——以高电压技术的课程为例

高电压技术课程是高职电气类专业的一门专业核心课程,课程兼具理论性和实践性。随着信息技术的发展,传统的授课模式已经不同满足学生的需求。本文针对高电压技术课程的课程特点,结合高职院校人才培养的要求以及高职院校学生的学习特点,提出基于OBE理念的高职院校混合式教学设计方法,有效提升了教学效果,为高职院校课程改革提供一定的参考与借鉴。

灰色预测模糊自适应PID控制的城轨列车智能驾驶系统研究

为提高城轨列车驾驶系统的智能化程度,将灰色预测控制与模糊自适应PID控制技术相结合,应用到城轨列车驾驶系统中。在对城轨列车驾驶系统进行需求分析的基础上,针对其对各种性能指标的要求,提出了基于灰色预测模糊自适应PID控制的城轨列车智能驾驶系统的设计方案。将灰色预测控制与模糊自适应控制应用到经典PID控制中,设计出了系统的智能控制器,有效满足了城轨列车在运行时对跟踪误差、准点率、停车误差、舒适度和节能性等多个性能指标的要求。仿真结果表明:采用灰色预测模糊自适应PID算法的控制系统具有良好的控制精度且系统的智能化程度得到了相应的提升。

基于分数阶滑模观测器的PMSM分数阶积分滑模控制（英文）

针对永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)运行过程中内部参数变化和外部负载扰动影响控制性能的问题,提出了一种基于分数阶滑模观测器的PMSM分数阶积分滑模控制(Fractional order integral sliding mode control,FOISMC)策略。基于FOISMC技术,设计了分数阶积分滑模转速调节器,给出了能保证系统全局鲁棒性的全程积分滑模面设计方法。基于分数阶理论和滑模控制理论构造了分数阶滑模观测器,实现了对速度和转子位置角的高精度估计。利用滑模负载观测器对负载转矩进行了实时观测,并将观测到的负载转矩传递到转速控制器中,提高了系统抗负载扰动的能力。仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性。

三相六开关容错逆变器驱动异步电机FCS-MPTC

针对异步电机驱动系统中三相六开关逆变器单管故障问题,提出一种逆变器在故障状态下的三相六开关容错控制策略,较三相四开关容错控制可以提供较多的电压矢量,进而可以有效抑制转矩脉动.结合有限集预测控制思想,提出一种基于三相六开关容错逆变器的异步电机有限控制集模型预测转矩控制策略,同时采用模糊PI转速控制器替代固定参数的PI控制器,进一步提高系统的稳定性、快速性和鲁棒性.仿真结果表明,采用此方案进行控制的异步电机驱动系统能够持续稳定运行,具有良好的动态性能,进一步验证了所提出方法的有效性.