感应电机模型预测直接速度控制

传统的模型预测转矩控制具有原理简单、动态响应快和控制灵活等优点,在感应电机高性能控制中得到了广泛研究。但是,现有方法一般通过转速外环来得到转矩参考指令,而转矩和磁链跟踪则通过内环的模型预测控制来实现。这种双闭环级联结构虽然保证了系统的稳定性,但存在内外环互相影响、调试参数较多等缺点。针对上述问题,舍去了传统控制方案中的双闭环串联结构,提出一种仅包括单个控制回路的模型预测直接速度控制方法。通过在价值函数中引入定子磁链误差和转子转速误差,实现了对不同时间尺度的转速和磁链的同时控制,具有结构简单、调试参数少等优点。另外,通过引入负载转矩观测器,提高了转速控制的稳态性能。相比传统模型预测转矩控制,提出的模型预测直接速度控制转矩和转速脉动显著减小,另外在全速范围具有更小的电流谐波,其有效性通过试验进行了验证。

永磁同步电机速度-电流预测的直接速度控制

高精度的永磁同步电机对调速系统的动态性能以及速度的稳定性都有极高的要求。针对传统电机控制方式动态性能较差,受不确定负载干扰大等问题,采用模型预测的方法设计速度-电流非级联直接速度控制器,取代了传统的比例-积分(PI)调节器,消除了双环级联结构。预测模型对速度进行长距离预测,利用约束力更强的代价函数优化控制系统动静态性能。最后,通过Simulink仿真实验表明,与传统PI矢量控制相比转速超调降为0,突加负载时速度最大跌落量下降了45 r/min,恢复时间加快了0.055 s,同时对转速和电流的波动抑制效果显著,系统动态性能和抗干扰能力更优。

改进型永磁同步电机有限控制集模型预测速度控制

永磁同步电机传统有限集模型预测速度控制策略中电压矢量方向固定,可选矢量范围具有一定局限性,输出电压的突然变化,会导致电流纹波较大。因此,提出了一种基于电压细分的有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)直接速度控制策略。所提策略在FCS-MPC方案中引入了一组具有可调振幅和可移动原点特征的有限电压细分矢量作为候选电压,同时为了获得更准确的电流预测,使用了双线性变换(即Tustin变换)积分近似。该控制器能够预测未来电流和速度,并使用脉宽调制输出最佳细分电压。采用两电平三相逆变器驱动的永磁同步电机进行仿真验证结果表明,与传统的FCS-MPC方案相比,所提策略有效地减小了电流纹波,拓宽了电压矢量选择的范围,同时提高了电机鲁棒性。

主动柔性耦合隔振系统的直接速度反馈实验研究

详细地介绍了柔性耦合隔振系统的组成和工作原理,然后通过系统辨识方法建立了柔性耦合系统的输入-输出动态耦合数学模型。在该模型基础上,应用直接速度反馈控制方法对柔性耦合系统进行控制,最后通过实验证明了直接速度反馈控制的有效性。

直接驱动XY平台的零相位自适应鲁棒控制

为了提高直接驱动XY平台的跟踪性能,提出了将零相位误差跟踪控制器(ZPETC)与自适应鲁棒控制器(ARC)相结合的控制策略对跟踪误差进行控制,并且采用基于时间序列预测技术的轮廓误差实时补偿方法对两轴运动进行协调控制.ZPETC作为前馈跟踪控制器,可以有效提高系统带宽及跟踪性能,使位置能够无静差地跟踪二阶指令输入;ARC能够克服系统参数变化、负载扰动等不确定性,增强系统的稳定性与鲁棒性;采用基于时间序列预测技术的轮廓误差实时补偿方法能够动态控制插补过程,以有效减小轮廓误差.仿真结果表明,所提出的控制方案具有良好的跟踪性和鲁棒性,可以有效提高跟踪精度和轮廓精度.

双馈风力发电系统最大功率追踪双模控制研究

针对两种应用于双馈风力发电系统机侧最大功率追踪控制的传统控制策略的特点,提出了一种双模控制方法。首先对直接速度控制方式(DSC)与间接速度控制方式(ISC)进行了分析,通过对比分析得到两种控制方式各自的优缺点。在此基础之上,采用双模控制的思想,通过设计切换规则,将DSC与ISC两种控制方式的优势进行了结合,并将这种双模控制方法应用于双馈风力发电系统机侧最大功率追踪控制中。仿真结果验证了双模控制方法可以将两种传统方法的优点进行结合,使控制性能得到提高。