基于模糊时变滑模的永磁同步电机调速系统设计

针对永磁同步电机突然加入负载时存在的转速波动和不稳定问题,提出一种基于积分时变滑模面和新型模糊增益趋近律的滑模调速方法。采用积分时变滑模面,在传统积分滑模面中加入一个时变项,借此提升系统的响应速度。改进传统的指数趋近律,加入非线性函数来削弱系统的抖振,同时根据不同的系统状态用模糊算法整定趋近律增益参数,着重于提升趋近速度和系统抗扰动能力。最后,使用李雅普诺夫稳定性判据证明了该控制系统的稳定性。在MATLAB/Simulink环境下将此控制策略与传统滑模控制策略进行对比,仿真结果表明:采用此控制方法的系统响应速度更快、抑制系统扰动和抖振的能力更强,具备更好的综合性能。

永磁同步电机调速系统的滑模控制

永磁同步电机(PMSM)是一个典型的非线性多变量强耦合系统,对外界扰动及内部参数变化较为敏感。传统的PI调节器由于控制方法简单,被广泛应用于PMSM调速系统,但它往往不能满足高性能控制要求。本文将滑模变结构控制(SMC)应用于PMSM调速系统,针对一般滑模控制中控制量的求取需整定多个参数范围带来的复杂性问题,结合趋近律法设计了一种变参数SMC方法,给出了控制器的设计方法,并对所设计的系统进行了仿真分析和实验研究。结果表明该控制器使系统具有快速性、稳定性、无超调以及抗负载扰动强等优点,提高了系统的鲁棒性。

永磁同步电机调速系统的全局快速终端滑模控制

永磁同步电机(PMSM)是一个多变量强耦合非线性系统,对外部扰动和内部参数变化较为敏感。传统PI调节器由于控制方法简单,被广泛应用于PMSM调速系统,但它往往不能满足高性能控制要求。为此,将滑模变结构控制(SMC)应用于PMSM调速系统,采用全局快速终端滑模(GFTSM)控制策略,给出了控制器的设计方法,并对比传统PI控制方法进行仿真分析。结果表明,相对于PI调节,该控制策略使系统具有响应快、稳定性好、超调量小以及抗负载扰动强等优点,提高了系统的鲁棒性。

永磁同步电机调速系统的自抗扰控制

针对永磁同步电机具有强耦合和强非线性特性的特点,在分析永磁同步电机数学模型和自抗扰控制原理的基础上,将自抗扰控制器应用于永磁同步电机的控制中,实现了永磁同步电机调速系统的自抗扰控制。仿真结果表明,这种自抗扰控制比P I控制有着更优的动态和稳态性能,并且使闭环系统在抗干扰性和鲁棒性上有了提高。

无齿轮电梯专用永磁同步电机调速系统的实现

针对无齿轮电梯对电机拖动的要求 ,实现了一种基于DSP嵌入式芯片的永磁同步电机调速系统。介绍了系统的框架、硬件结构、相关的控制理论和方法 ,以及实际系统在现场的实验效果。

永磁同步电机调速系统自抗扰控制器的设计

将自抗扰控制器(ADRC)运用到永磁同步电机(PMSM)调速系统控制中。电流环采用一阶非线性自抗扰控制器(NLADRC)抵消电流环反电势的影响,减小电流跟踪误差和相电流总谐波畸变(THD);转速环采用一阶线性自抗扰控制器(LADRC)对负载转矩和黏滞摩擦进行补偿,提高系统转速稳定性;最后利用基于带宽的参数整定公式整定控制器参数。仿真和实验结果表明系统具有良好的转速稳定及抗负载扰动能力,验证了控制器设计的有效性。

永磁同步电机调速系统的趋近律滑模控制

传统的PI调节器由于控制方法简单,被广泛应用于PMSM调速系统,但它往往不能满足高性能控制要求。通过将滑模变结构控制(SMC)应用于PMSM调速系统,针对一般滑模控制中控制量的求取需整定多个参数范围带来的复杂性问题,结合趋近律法设计了一种变参数SMC方法,给出了控制器的设计方法,并对所设计的系统进行了仿真分析和实验研究。结果表明该控制器使系统具有快速性、稳定性、无超调以及抗负载扰动强等优点,提高了系统的鲁棒性。

永磁同步电机调速系统的模糊自抗扰控制

为了提高永磁同步电机(PMSM)调速系统的抗干扰性和鲁棒性,设计了一种模糊自抗扰控制系统。对自抗扰控制算法进行简化,减少待整定参数。与传统的PI控制方法相比,模糊自抗扰控制能提高系统的动态响应性能、抗干扰性和鲁棒性。仿真试验结果表明,模糊自抗扰控制可获得良好的控制性能,证明该控制策略是可行和有效的。

基于遗传算法的永磁同步电机调速系统PID参数优化

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,针对传统PID整定方式存在的不足,引入了遗传算法对PMSM调速系统PID参数进行寻优。在迭代计算过程中采取最优保留策略,保证个体最终收敛于全局最优值。为了实现理想的电机转速控制效果,采用误差绝对值时间积分型目标函数,并在其中加入了超调惩罚项。仿真研究的结果表明,经过遗传算法优化后的PMSM控制系统具有超调量小、调节时间短、鲁棒性好的特点,与传统PID控制相比具有较高的动态品质和稳态精度。

基于线性自抗扰控制的永磁同步电机调速系统

针对自抗扰控制(ADRC)中需要整定参数较多,且无明确物理意义,只能采取试凑法的问题,提出了线性ADRC的控制方法,并将其应用于永磁同步电机的速度环中。线性ADRC需调整的参数大大减少,调节过程得以简化,且减少了计算量,便于硬件控制器实现,控制效果却与非线性ADRC相当。通过仿真试验,与PI控制和ADRC进行比较,可得出线性ADRC克服了非线性ADRC其参数调整难度大的缺点,保留了其静动态性能和鲁棒性较好的优点。

永磁同步电机调速系统的自抗扰控制

提出了一种利用反双曲正弦函数的一阶自抗扰控制器,以提高永磁同步电机正弦波脉宽调制(SPWM)调速系统的跟踪精度。研究了永磁同步电机转速环的数学模型;分别设计了一阶跟踪微分器和二阶扩张状态观测器,利用李雅普诺夫函数分析了它们的收敛性;构造了转速环的一阶自抗扰控制器,同时证明了一阶自抗扰控制误差系统的渐近稳定性。最后,将该新型一阶自抗扰控制器作为永磁同步电机的转速调节器,分析了自抗扰控制永磁同步电机的SPWM调速系统。仿真实验表明:自抗扰控制调速系统速度阶跃跟踪的调整时间约为0.15 s,稳态误差小于0.28 r/min;同一调速系统正弦响应的最大跟踪误差约为17 r/min。与PI控制调速系统相比,自抗扰控制永磁同步电机调速系统阶跃响应快速而平稳,无超调,稳态误差小;另外,系统正弦响应的跟踪性能好,跟踪误差小。

基于重复控制的永磁同步电机调速系统研究

基于电压空间矢量调制的永磁同步电机调速控制模式,提出一种改善调速系统精度的重复控制方法。重复控制可使系统稳态运行无静差,将重复控制嵌入到矢量控制模式下的调速系统中,系统精度得到显著提高。仿真结果表明,采用重复控制策略,系统响应速度快、抗干扰性能好、稳态运行精度高,获得较好的动静态性能。

永磁同步电机调速系统中数字滤波器设计

针对全数字调速系统,设计了基于DSP的数字控制器,对于模拟系统中电流滤波环节难以设计、高阶系统难以实现的问题,重点叙述了数字电流环的滤波器设计。利用Matlab软件中的FDATOOL工具包可进行快速的滤波器设计、仿真,将设计的滤波器转换到DSP控制软件中,从而快速、高效地实现对电流的数字滤波设计,改善电流环的控制效果,从而提高交流永磁同步电机调速系统的整体性能。

基于降阶自抗扰的永磁同步电机调速系统

在永磁同步电机(PMSM)调速系统中,提出速度环改进型自抗扰控制策略。通过将线性自抗扰控制器(LADRC)中扩张状态观测器降阶设计出降阶自抗扰控制器(rLADRC),相对于LADRC,rLADRC的状态观测器只需观测综合扰动,观测器的简化提高了观测速度和精度,而观测器中对于直接测量的滤波处理有效的抑制了噪声信号,最后对rLADRC进行了稳定性分析并通过仿真和实验验证了降阶自抗扰控制策略在PMSM调速系统中的可行性与正确性。

一种具有高稳定性能的新型永磁同步电机调速系统

提出了一种具有高稳态性能的新型永磁同步电机(PMSM)调速系统控制方式。在闭环调速系统中,转速控制通过采用常规积分控制和模糊控制相结合的方法来实现,并且加入了前馈补偿环节,用于消除负载扰动误差。仿真结果表明,这种新型的复合控制方法鲁棒性强、抗干扰能力好、稳态精度高,设计简单,与基本的模糊控制相比具有更好的稳定性能。

基于TMS320F28335的永磁同步电机调速系统设计

提出了一种基于TMS320F28335的交流永磁同步电机调速系统设计方案,系统采用转子磁场定向矢量控制策略,通过采集电动机电流和旋转变压器的位置信息,实现速度和电流双闭环控制。实验结果表明该系统具有较高的响应速度、稳定精度和强抗负载扰动能力,已成功应用于某全数字大功率高精度交流伺服系统。

基于人工蜂群PID的永磁同步电机调速系统

针对永磁交流伺服系统高性能的调速要求,提出采用人工蜂群算法优化的PID控制器,应用到永磁同步电机矢量控制系统的速度环中。将待优化参数看作蜜源,利用蜂群特有的角色转变机制搜索优质的参数组合,设计了包含超调惩罚项的适应度函数。仿真结果表明,与传统PID控制器相比,人工蜂群PID控制器能使系统速度响应更快,且几乎无超调,实现了速度的精确跟踪,显著提高了伺服系统的动态性能和稳态精度。

永磁同步电机调速系统仿真

本文介绍了由SPWM逆变器供电的永磁同步电动机调速系统的仿真设计,系统仿真模型主电路由直流电压源、通用桥式电路及永磁同步电机模块构成,控制电路由PWM产生器、转速调节器ASR、电流调节器ACR及其他辅助模块组成。通过提取仿真模块、参数设置,搭建系统仿真模型,观察仿真波形。

基于MATLAB-GUI的永磁同步电机调速系统仿真平台设计

基于MATLAB软件的simulink仿真工具箱和可视化编程技术(GUI),构建了永磁同步电机调速系统的仿真技术平台,该平台包含永磁电机调速系统仿真模型和调速过程仿真分析,替代硬件实验无法完成的实验内容,将抽象的理论知识变为直观的感性认识,有助于学生直观理解永磁同步电机调速控制系统的组成及工作原理,具有较强的教学、实验和工程研究价值。

逆变器-永磁同步电机调速系统仿真分析

运用状态空间理论对逆变器—永磁同步电动机系统的动态仿真问题进行了分析,针对永磁同步电动机的特点,提出了利用三相绕组对称性及两次坐标变换可直接获取初始条件的方法,避免了逐次迭代产生不收敛问题。仿真分析结果证明了该方法的有效性。