提高PWM整流器抗负载扰动性能研究

提高PWM整流器抗负载扰动能力、减少直流母线电容量是PWM整流器重要的研究内容。文章首先深入分析了PWM整流器在传统带负载前馈的双闭环控制方式下负载突变时动态 响应受限制的问题,提出了稳态采用带负载前馈的双闭环、瞬态采用0*qi变结构控制的改进方 案,有效地提高了PWM整流器抗负载扰动的能力。其次在对PWM整流器动态分析的基础上, 提出了直流母线电容准确计算的解析表达式。仿真结果验证了变结构控制的有效性和母线电容计算的正确性。

基于模糊控制的PWM整流器的抗负载扰动性能

提高PWM整流器抗负载扰动能力、减小直流母线电容量是PWM整流器的重要研究内容.为此按照模糊控制原理,根据系统输出直流母线电压误差,设计了一种模糊控制器,并在Matlab环境下建立了仿真模型.在系统带载启动、增加负载以及减小负载情况下,基于传统PID控制和模糊控制,进行了直流电压超调及响应时间的仿真对比.结果表明:在PWM整流系统中使用模糊控制,能改善系统的动态性能,提高系统的动态响应速度,减小直流母线的电容量,从而验证了该控制方法的有效性.

直接驱动数控转台抗负载扰动研究

针对力矩电机易受参数扰动和外界干扰影响的特点,利用基于负载转矩观测器的前馈补偿方法提高直接驱动数控转台的抗负载扰动能力。所设计的降阶负载转矩观测器采用电机转角代替电机转速作为输入,输出中的转速观测值还可用作速度环反馈信号,因而避免了由转角微分求转速可能引入的高频噪音。仿真结果表明,相较于常规PI控制,所提出的控制策略具有更好的鲁棒性,能够显著提高转台的抗负载扰动能力。

基于抗负载扰动的永磁同步电机双滑模控制

为提高永磁同步电机矢量控制系统的抗负载扰动能力,提出一种基于滑模转速控制器和滑模负载转矩观测器的永磁同步电机双滑模控制策略.该控制策略通过在滑模转速控制器的滑模面中加入转速误差的积分项,使系统的静态误差变小,并且通过设计一种改进的指数趋近律,使系统状态变量的收敛速度得以提高.以负载转矩和电机转速为观测对象设计滑模负载转矩观测器,将负载转矩观测值前馈补偿到滑模转速控制器中,使滑模转速控制器不连续项的最小幅值有效减小,从而有效抑制了滑模抖振现象,提高了控制系统的动态鲁棒性能和抗负载扰动能力.仿真结果验证了该控制策略的有效性和优越性.

基于参数优化的负载电流前馈型三相PWM整流器控制系统研究

针对传统三相电压型PWM整流器抗负载扰动能力不强的缺点,采用了一种基于功率守恒的负载电流前馈的控制策略,以抵消负载扰动的影响。同时将粒子群算法应用于整流器的PI参数优化设计中,提高了整流器的性能。对整个系统进行了仿真和实验验证,取得了较好的效果。

带电机负载的四象限变流器运行特性研究

分析了带电机负载逆变器拓扑的数学模型,借鉴交流电机统一控制思想,以同步电机与异步电机为例,对交流电机进行了简化,得到了逆变器直流侧等效简化电路.并从电机的各种运行工况出发,分析了简化电路的合理性,分别探讨了逆变和整流部分的控制策略.其中,逆变器部分重点分析了直接影响电机控制性能的参数辨识;整流部分重点分析了几种提高整流器抗负载扰动的控制方法.最后搭建仿真平台验证了理论分析的合理性.

基于负载转矩观测器的直驱式永磁同步电机新型速度控制器设计

为减小采用传统PI速度控制器控制时直驱式永磁同步电机转速的超调量,提出了一种新型速度控制器。同时,针对负载转矩和电机参数变化等扰动因素对系统控制性能的影响,设计了负载转矩观测器,并将观测的转矩值转换为负载电流引入到电流调节器的输入端,对新型速度控制器的输出进行补偿。仿真与实验结果表明,所提出的新型速度控制器可有效减小转速的超调量,提高转速的跟踪性能和系统的抗负载扰动能力;设计的负载转矩观测器能够对负载转矩进行准确的观测;采用的负载转矩前馈补偿控制方法进一步提高了系统的抗负载扰动能力,验证了该文所提基于负载转矩观测器的新型速度控制器的正确性和有效性。

变转速液压动力源的负载前馈-反馈复合补偿控制

研究了前馈控制和反馈控制的原理及优缺点,提出采用负载前馈-反馈复合补偿控制策略实现液压动力源在典型工况下的恒流量控制。以变转速机电液系统实验平台为基础,建立变转速液压动力源的Simulink仿真模型,分别在简单PID反馈控制和复合补偿控制策略下进行仿真和实验,结果证明了该复合补偿控制策略在液压动力源恒流量控制中的可行性和有效性,其抗负载扰动性能明显优于简单PID反馈控制。

补偿因子可调逆变器电压外环线性自抗扰控制

为了提高微电网逆变器在参考电压变化和负载扰动下输出电压的暂态性能,提出将补偿因子视为可调参数的线性自抗扰控制(LADRC)策略.通过建立同步旋转坐标系下的微电网逆变器模型,结合电流环比例调节器,设计以输出电压为状态变量的二阶LADRC;利用根轨迹和频域特性曲线分析补偿因子对系统稳定性、动态性能和抗干扰能力的影响,为补偿因子的调节提供理论依据;在此基础上给出LADRC和电流调节器控制参数的设计过程;并进行对比仿真和实验.仿真分析和实验结果表明:通过适当减小补偿因子可以加快电压响应速度,减小超调,提高系统抗负载扰动能力.

基于负载观测的抗扰动伪微分反馈策略电机控制

针对电机伪微分反馈(PDF)策略控制系统中的负载突变问题,为了进一步提高其抗负载突变能力,将负载观测器融合到电机PDF策略控制器系统中.采用能够直接测量的转角为已知观测量,设计出降阶负载转矩观测器,推导出观测器与PDF策略融合的控制律,得到抗负载扰动的电机PDF策略控制系统,从而获得更优良的抗负载扰动能力.结合实际应用对象,建立相应控制系统的Simulink仿真模型,通过仿真验证比较本文设计的抗负载扰动的电机PDF策略控制系统与普通的电机PDF策略控制系统的控制效果.其结果表明,采用本文方法设计的电机PDF策略控制系统具有更优良的抗负载扰动能力.

无位置传感器BLDC电机的启动方法与控制研究

传统的无位置传感器控制通过电机的反电动势来检测电机位置,可以有效降低硬件成本和占用面积,但存在启动困难和启动反向转动等问题。基于此,提出一种施加脉冲电流并检测绕组电感变化量的方法来确定初始转子位置,并配合FOC算法控制BLDC电机平稳高效运行。分析控制超前角优化和电机的抗负载扰动性能,进一步提高整个系统的运行效率和抗干扰能力。最后搭建实验样机对其进行实验验证,实验结果表明该样机能够在无位置传感器的前提下实现无反向转动且高效可靠的启动,同时在FOC闭环控制下实现高效运作。

交流调速系统的一种改进控制算法

针对滑差频率型矢量控制交流调速系统 ,基于模糊推理在线调整滑模控制器输出中的前馈系数 ,提出一种改进控制算法 .系统仿真结果表明 。

提高风力发电网侧变流器低电压运行能力的研究

风力发电机组中,当电网电压跌落时,网侧变流器同时受到来自网侧和负载侧两方面的扰动很容易发生直流母线电压不稳定的现象,会进一步影响系统的稳定和恢复能力。为了提高风力发电系统的低电压穿越能力,提出了利用变流器网侧和负载侧功率平衡关系动态改变电流前馈增益系数的方法,同时抵抗电网电压扰动和负载扰动。仿真验证了该方法的有效性,同时具有良好的动静态性能。

售货机直流电机升降系统控制策略研究

为了提高直流电机位置控制系统的精度和速度,在传统三闭环系统的基础上增设微分负反馈,通过预测位置变化趋势,在抑制超调的同时保证系统动态响应速度,提高抗负载扰动能力。在确保无超调的微分负反馈下,引入前馈补偿环节,进一步获得更好的跟踪性能和精度。通过仿真分析,证明该策略具有超调快速响应、抗负载扰动和高性能跟踪等特性,能够提升售货机升降接货装置的性能。

三相电压型PWM整流器的动态性能改进研究

为了提高电压型PWM整流器的抗扰动能力,在电压型PWM整流器数学模型的基础上分析了影响整流器动态响应的2个因素,提出了一种iq不恒为0、负载电流前馈的策略,提高了系统的负载抗扰动能力,仿真结果验证了该方法的正确性。

提高风力发电网侧变流器低电压运行能力的研究

风力发电机组中,当电网电压跌落时,网侧变流器同时受到来自网侧和负载侧两方面的扰动很容易发生直流母线电压不稳定的现象,会进一步影响系统的稳定和恢复能力。为了提高风力发电系统的低电压穿越能力,提出了利用变流器网侧和负载侧功率平衡关系动态改变电流前馈增益系数的方法,同时抵抗电网电压扰动和负载扰动。仿真验证了该方法的有效性,同时具有良好的动静态性能。

基于电磁转矩反馈补偿的永磁同步电机新型IP速度控制器

为减小永磁同步电机传统PI速度控制器的速度超调,提高转速环的抗负载转矩扰动能力,提出一种基于电磁转矩反馈补偿的永磁同步电机新型IP速度控制器。采用IP速度控制器,减小了速度超调;将电磁转矩引入到电流调节器的输入端,作为IP速度控制器反馈补偿的控制输入,提高了转速环的抗负载转矩扰动能力。仿真和实验验证了该新型永磁同步电机速度控制器可以有效减小速度超调,提高转速环的抗负载转矩扰动能力,获得很好的速度控制性能。

基于电磁转矩的永磁同步电机新型变结构PI控制方法

针对永磁同步电机(PMSM),在传统PI控制时易出现转速超调、冲击电流大、转速环抗负载扰动能力差等现象,通过对PMSM数学模型的推导分析以及基于PI控制理论,提出了一种基于电磁转矩的新型变结构PI(VSPI)控制方法。该方法是在传统PI控制VSPI的基础上,通过融合微分前馈控制以及引入转矩反馈量等闭环控制策略,较好地解决了转速超调以及系统的抗干扰性等问题,并给出了电磁转矩的电压电流混合观测模型结构以及计算方法,同时分析了开环增益变化给予系统稳定性的影响情况,最后通过仿真试验验证了该新型方法的可行性和有效性。

基于差分进化分数阶PID的注塑机液压缸控制

注塑机、液压电梯、调速作动器等变转速泵控缸属强非线性液压系统,其速度跟踪控制存在响应滞后、稳态精度差等问题,为此,提出基于分数阶PID的控制策略来实现由伺服电机驱动定量泵的注塑机液压缸速度跟踪控制。首先,结合自适应差分进化算法对控制器参数进行在线整定;然后,利用伺服电机驱动的齿轮泵控液压缸注塑机工况模拟加载试验系统,建立了变转速泵控液压缸的差分进化分数阶PID控制器(Self-adaptive differential evolution fractional order PID,SADE-FOPID)模型。仿真结果表明,运用自适应差分进化算法优化控制参数的分数阶PID控制比经典PID控制具备更好的稳态精度和快速响应性能,反复实验结果证明了该控制策略的有效性和可行性,并具备良好的抗负载扰动性能。

仿人机器人膝关节滑模控制器设计

针对仿人机器人膝关节控制系统中PID控制器存在给定速度跟踪精度低、抗扰动能力差等问题,研究基于空间矢量控制的仿人机器人膝关节PMSM转速滑模控制器与电流内模控制器,仿真结果表明文中所设计的仿人机器人膝关节控制器给定转速跟踪精度优于PID控制器,并有效提高了系统鲁棒性。