PMSM无位置传感器控制中数字滑模观测器抖振现象分析与抑制

通过对永磁同步电机(PMSM)反电动势滑模观测器观测结果进行加窗快速傅里叶变换(FFT)频谱分析,发现抖振信号频谱范围较宽、幅值较大,观测结果无法直接使用,低通滤波器使得观测信号发生变化,难以精确补偿。本文提出了一种以电流和磁链为观测对象的扩展滑模观测器,磁链观测结果由磁链实际值和经过滤波后的抖振信号组成。根据磁链观测结果的频谱分析,抖振现象的影响可以忽略不计,转子角度可以由磁链观测结果直接计算,不需要低通滤波,避免了相位滞后。着重分析了速度估计误差对观测结果和转子角度计算的影响,并以此为基础进行反馈矩阵计算。仿真和实验结果表明该方法能够准确计算出电机的位置和速度,使系统具有良好的稳态精度和动态性能。

机车振抖病的诊断与排除

机动车辆在使用中,有时会出现振抖现象,使驾乘人员感觉不舒服,严重时会造成其它相关部件的损坏,影响行车安全.因此,必须诊断与排除.

转弯时车身振抖发响故障一例

故障现象：一辆夏利轿车，直线行驶一切正常，但只要转弯行驶，无论左转还是右转，发动机舱盖及左、右前车门玻璃即振抖发响。

轿车转向系统抖振分析和结构优化研究

近年来,随着汽车工业的快速发展,人们对汽车驾驶的舒适性提出了更高的要求。而轿车转向系统抖振现象的产生在一定程度上影响了车辆的舒适性。因此,对轿车转向系统抖振现象及其原因展开了分析,并提出了相应的结构优化策略,以期为相关人员提供参考。

滑模控制系统中的芝诺行为研究

滑模控制器作为典型的变结构非连续控制器,因具有鲁棒性强、结构简单等优点被广泛应用,但其切换特性也会引入抖振、切换时延等不良现象。文章从混杂动力学及芝诺行为的角度出发,对滑模控制系统中的抖振现象提出新的解释与分析。首先,通过对能够以任意频率瞬时完成控制信号切换的理想滑模控制系统进行分析,得到了其存在芝诺行为的充分条件;接着,考虑了两类现实滑模控制器的开关器件约束,即具有正切换间隔下界及具有迟滞现象;并在理想滑模控制器芝诺行为的理论分析结果基础上,讨论了上述两类现实滑模控制系统中抖振现象与理想滑模控制器芝诺行为间的关系;最终,证明了理想滑模控制器的不可实现性与现实滑模控制器中抖振现象的不可避免性。

欠驱动水下机器人航迹跟踪控制

针对欠驱动水下机器人强非线性、模型不确定及存在外界未知干扰等特点,提出自适应模糊反演滑模控制系统,解决其水平面航迹跟踪问题。首先,采用模糊逻辑系统逼近模型未知函数,将反演思想与滑模控制技术相结合,设计反演滑模控制器;然后对水下机器人纵向速度进行控制,将航向角作为航迹跟踪误差的虚拟输入,设计航向角的镇定函数和航迹参数的变化率,实现水下机器人的航迹跟踪;最后使用李亚普诺夫稳定性定理,证明控制系统的稳定性。仿真实验表明,设计的控制系统能有效地处理水下机器人模型不确定性和外界干扰,控制性能良好,具有极强的鲁棒性,且避免了执行机构的抖振现象。

基于Elman神经网络的永磁直线同步电机互补滑模控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)易受系统参数变化和外部扰动等非线性因素影响而降低伺服系统控制性能的问题,提出了一种Elman神经网络互补滑模控制方法。互补滑模控制是在常规滑模控制的基础上增加一个广义误差滑模面,不仅可以减少系统状态达到滑模面的时间,又能保证系统跟踪精度。但是,在实际应用中互补滑模控制的切换增益和边界层厚度的值很难选取。为了对系统中不确定性因素的值进行准确的估计,并削弱滑模控制的抖振现象,采用Elman神经网络估计器对其进行估计,替代滑模控制中的切换控制,降低不确定性因素对伺服控制系统的影响,进一步提高系统的鲁棒性。实验结果表明,基于Elman神经网络的互补滑模控制与互补滑模控制相比,不仅改善了系统的位置跟踪性能,还提高了系统的鲁棒性能。

基于自抗扰方法的UUV近水面垂直面运动控制

无人水下航行器(UUV)在近水面航行时,受到海浪、噪声等干扰的影响较大,尤其是垂直面方向,为满足UUV在近水面潜伏作战的需求,研究了基于自抗扰控制方法(ADRC)的运动控制技术。该技术抗干扰能力强,能将来自系统内部和外部的扰动都归结为系统的总扰动,并对其进行实时估计同时给予相应的扰动补偿,运用此方法设计了UUV垂直面控制器并分析了其抗扰性能,以解决海洋环境下UUV近水面垂直面运动的控制扰动问题。仿真结果表明,所设计的UUV垂直面自抗扰控制器能有效抑制海浪的干扰,降低艉升降舵的抖振现象,具有较好的控制效果和抗扰性能。

一类非线性系统的变结构控制策略

对一类不确定非线性系统提出了一种变结构控制平滑方法,推导出变结构控制系统的稳态误差指标与饱和特性宽度之间定量的数学关系,通过系统的稳态误差指标可以设计出宽度变化的饱和特性,从而既减小了系统的抖振又满足了对系统稳态误差指标的要求。仿真结果验证了该方法的有效性。

时变扰动下的永磁同步电机滑模控制

时变扰动环境下,永磁同步电机(PMSM)采用鲁棒性较好的滑模控制。根据滑模控制中传统指数趋近律,提出一种改进型的趋近律,并基于改进型趋近律设计了一种PMSM调速系统的滑模速度控制器,提高电机的运行性能。通过仿真结果对比分析,设计的基于改进型趋近律的滑模速度控制器不仅可以提高系统的动态性能,而且削弱了系统的抖振现象,使电机在时变扰动下仍具有较高的运行性能。