基于模糊自整定PI控制和重复控制的单相正弦脉宽调制逆变电源复合控制方案

提出了一种基于模糊自整定比例积分(ProportionalIntegral,PI)控制和重复控制的新型单相正弦脉宽调制(SinusoidalPulseWidthModulation,SPWM)逆变电源控制方案。利用模糊自整定PI控制增强系统抵抗参数变化和各种非线性不确定扰动的能力,改善了系统的动态特性;利用重复控制改善系统的稳态特性和增强系统克服同频率扰动的能力。仿真实验结果表明,该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态性能,在系统含有不同扰动频率时仍具有较好的控制品质。

基于模糊自整定PI和重复控制的单相SPWM逆变电源研究

在分析了传统重复控制方法优缺点的基础上,提出了一种基于模糊自整定PI控制和重复控制相结合的新型单相SPWM逆变电源控制方案,利用模糊自整定PI控制改善了系统的动态特性,利用重复控制改善了系统的稳态特性。仿真结果表明,该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态性能。

基于模糊自整定PI的PMSM伺服系统的仿真研究

为了解决永磁同步电机(PMSM)速度控制问题,提出了一种模糊自整定PI的控制方案,并用MATLAB对系统进行了建模仿真验证。仿真实验结果表明,该种新型控制算法与传统的PI控制相比较,具有很强的适应性、鲁棒性和抗干扰性,能快速跟踪设定速度,三相电流与转矩波动较小,并且在改变负载时,能快速恢复到额定状态。

一种自整定PID/PI及其在纸张定量控制中的应用

结合纸张定量控制难点,提出了一种能用于大时滞过程的自整定PID/PI控制算法。该算法参数整定简单,对过程模型的依赖性小,只需获得实际过程Nyquist曲线与S平面负虚轴交点处极限环信息便能完成PID/PI控制器参数的自整定,易于在线实现。参数整定基于幅值裕度和相角裕度鲁棒性能指标,算法鲁棒性强,适于纸张定量回路具有大时滞的工业过程控制。

基于模糊自整定PI与重复控制的气动伺服系统研究

针对气动位置伺服控制中的低精度、低刚度等问题,提出了一种重复补偿与模糊自整定PI相结合的复合控制方案。利用模糊控制器提高系统的动态性能和鲁棒性,通过重复控制器周期性地修正输出电压,以改善系统的稳态特性,实现优势互补,使系统获得良好的稳、动态性能。通过仿真试验表明,该控制算法容易实现,且能更好地提高气动伺服定位系统的跟踪精度,具有较强的实用性。

模糊自整定PI控制的EPS研究与设计

针对应急电源带非线性负载时存在波形畸变和负载切换动态性能差等问题,通过对系统带有不同负载传递函数的分析,提出了模糊自整定PI控制与三闭环控制相结合的复合控制策略。通过系统仿真,将该复合控制策略应用于DSP(Digital Signal Processing)控制的1 k W应急电源样机上。实验结果表明,该控制策略具有良好的动态性能和较强的谐波抑制能力。

一种开关磁阻电机复合模糊自整定PI控制器设计

针对Matlab/Simulink中开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)模型普适性不高的问题,文章通过对一台三相6/4开关磁阻电机进行有限元仿真,求出转子处于不同位置时磁力线的变化情况,并将磁化特性曲线数据导入Simulink的SRM模型中,使仿真模型更贴合实际电机模型。为提升SRM调速系统动态响应性能,将模糊控制引入PI控制中,结合模糊控制与PI控制的优点,设计了一种复合模糊自整定PI控制器,并优化了SRM调速策略。通过突加负载与突变期望转速仿真实验,验证了所提控制策略的有效性。

基于模糊自整定PI永磁同步电机矢量系统的研究

为了提高矿用永磁同步电机的抗干扰能力,速度外环采用模糊自整定PI控制器,根据实时检测电机转速的变化,将转速的误差及误差的导数输入到模糊控制器中,在线调整PI控制器中的参数,构成自整定PI控制器,增强系统的鲁棒性和自适应能力。逆变器采用电压空间矢量(SVPWM)来提高永磁同步电机直流侧的电压利用率,来减小定子电流中的谐波畸变率,减小转矩脉动。最后用MATLAB/SIMULINK建立仿真模型,在0.5 s时刻设置负载突变,仿真结果表明:模糊自整定PI永磁同步电机系统矢量控制具有更好的抗干扰能力和跟踪能力。

基于改进型模糊自整定PI控制的无刷直流电机PLC调速系统

针对无刷直流电机(BLDCM)在中低速运行过程中,电机转速存在波动且动态调速特性较差的问题,提出了一种将改进型模糊自整定PI控制与PLC相结合的BLDCM调速方案。改进型模糊自整定PI控制在传统PI控制的基础上引入积分重置环节,既能够对参数进行实时调节,又避免了控制过程中积分饱和的问题。用Visual C++编写控制程序对PLC进行模块化编程。通过试验,证明了改进型方法在电机中低速运行过程中,具有响应速度快、稳定性好、无超调量等优点。

基于模糊自整定PI的异步电机变频调速系统设计

随着工业控制对象的复杂程度不断加深,特别是遇到系统的规模庞大,结构复杂,变量众多,加之参数随机多变,参数间又存在强耦合或系统存在大滞后,在这些情况下,传统PI控制不能满足系统对性能的要求.本文在建立三相异步电机数学模型和传统的转速PI调节器的基础上,提出一种基于模糊自整定PI转速调节器,并利用MATLAB仿真软件进行了建模和仿真,逆变器由SVPWM控制,仿真结果表明基于模糊自整定PI的控制比传统PI在转速效应方面有较好的控制效果.

自行高炮稳定跟踪系统建模与谐振抑制方法

未来战场的高机动作战环境对自行高炮稳定跟踪系统提出了更高的性能要求,根据自行高炮稳定跟踪系统的机械结构特点,应用动量矩定理及矢量求导,基于牛顿-欧拉方法建立描述伺服电机配以减速机驱动方位炮塔和俯仰身管的多刚体动力学模型。通过对动力学模型的进一步分解,得到方位俯仰姿态角与输入力矩的关系式。综合考虑传动机构的刚度和控制对象的变惯量特性,建立载体运动姿态耦合条件下具有复杂动载荷力矩干扰的双轴稳定跟踪系统控制模型。针对结构谐振设计一种基于极点配置法和变增益加速度反馈的自整定PI控制方法与基于观测等效惯量的自整定陷波器,采用大地坐标系下的等效闭环干扰速率补偿式稳定控制策略,对该控制方法进行仿真验证。仿真结果表明:在传动机构存在连接弹性的条件下,所给出的控制方法实现了稳定误差不大于2.2×10^(-2) mrad、正弦稳定跟踪误差不大于3.5×10^(-2) mrad,具有良好的控制精度和抗扰动性能;在保证系统拥有较快响应速度的同时,有效抑制了伺服电机变速和稳态过程中的机械谐振,显著降低了负载力矩振荡和负载有效转矩值。

一种UPFC模糊PI自整定控制

在简要介绍统一潮流控制器(UPFC)结构及其工作原理的基础上,提出了一种应用于UPFC串联侧的基于模糊控制理论的PI自整定控制策略,给出了该控制策略的模糊控制规则以及模糊查询表推导的详细过程。利用PSCAD/EMTDC仿真软件,实现了UPFC的时域仿真模型及模糊PI自整定控制策略,同时对UPFC的动态特性进行了仿真研究,并将所提出的控制策略与传统的定PI控制策略进行了比较。仿真结果表明,模糊PI自整定控制具有较强的稳态潮流跟踪能力,能更好地抑制故障所造成的系统振荡,显著改善UPFC的动态特性。最后将模糊PI自整定控制应用于所研制的UPFC实验装置中,实验结果也充分表明了该控制策略的有效性。

PI自整定永磁伺服系统转动惯量的辨识研究

针对永磁同步电机伺服系统中转动惯量变化问题,设计了一种带PI参数自整定的永磁同步电机转动惯量辨识系统,并提出了一种基于电机机械方程的转动惯量辨识方法。在系统匀加速阶段以相同时间间隔的速度为参量,计算出电机匀加速阶段的加速度,利用加速度与转动惯量的关系,由机械方程解调出电机转动惯量。以转动惯量为基准,利用速度环带零点Ⅱ型系统对PI参数进行补偿,并将此方法与传统PI控制方法在同一环境中进行仿真实验。研究结果表明,带转动惯量辨识PI自整定控制器的系统与传统PI控制器系统相比,启动无超调,且速度误差率降低0.16%左右。该方法具有更好的动静态性能,能够广泛应用于高精密数控系统,为解决转动惯量变化问题提供依据。

基于惯量辨识PI自整定永磁伺服电机控制

针对传统PID控制存在的缺陷以及永磁同步电机运行中惯量变化问题,提出了永磁伺服电机惯量辨识PI自整定控制方法。测定电机在匀加速过程中不同时刻转速值,通过转动惯量辨识算法得出转动惯量大小,分析转动惯量与速度环中的参数关系来自动整定控制参数。利用MATLAB工具建立系统仿真模型,并与传统PID控制进行了对比,结果表明:惯量辨识PI自整定控制方法实现了启动高速化、无超调及强抗干扰能力,具有很好的动静态性能,能广泛应用在高精度控制系统中,对解决惯量易变系统提供了一种控制依据。

永磁交流调速系统参数辨识与PI自整定研究

传统PI控制器不具有参数在线整定功能,难以满足高性能永磁交流调速系统要求。根据永磁同步电机速度环等效原理和经典控制理论推导出PI参数与永磁电动机转动惯量的数学关系;根据永磁同步电机的运动方程和离散模型参考自适应理论,建立永磁电动机转动惯量辨识模型;通过软件方式实现PI参数在线自整定。基于TMS320F2407A的全数字交流调速实验结果证明离散模型参考自适应理论可实现转动惯量的在线辨识,PI自整定可有效地消除系统的超调,减少响应时间,极大地提高了系统的动态性能。

AGV调速系统参数辩识与PI自整定研究

传统AGV系统控制器不具有参数在线整定功能,难以满足高性能调速系统要求。根据速度环等效原理和经典控制理论推导出PI参数与转动惯量的数学关系;根据永磁同步电机的运动方程和离散模型参考自适应理论,建立永磁电动机转动惯量辩识模型;通过软件方式实现PI参数在线自整定。基于ADSP2188的全数字交流调速实验结果证明PI自整定可有效地消除系统的超调,减少响应时间。

基于模型预测的PMSM速度环PI自整定控制

与传统的矢量控制相比,有限集模型预测控制(FCS-MPC)通过算法直接得到驱动信号,省略了脉宽调制环节,且响应性能也比较优越。利用改进型FCS-MPC算法,构建只含有转速环的控制系统传递函数,针对负载变化和参数扰动的工况,分别利用传递函数的频率特性分析法和典型系统整定法设计基于速度环的PI自整定方案。经过仿真对比验证,发现在该控制方法下因负载转矩和参数变化引起转速变化的波动更小且恢复时间更短,证明了该方法的可行性和有效性。

改进的永磁同步电机转动惯量辨识方法及其在PI自整定中的应用

对于伺服系统来说,转动惯量的辨识越来越重要。本文将带有变增益系数的模型参考自适应算法与加权递推平均滤波法相结合,得到改进的转动惯量识别方法。该方法既能提高辨识结果的收敛速度和精度,又能这减少噪声对辨识结果的影响。将辨识得到的转动惯量运用于PI自整定中,得到的电机速度波形超调小、误差低、动态性能好。

基于自整定模糊PI控制的光伏逆变器仿真研究

随着煤炭资源,天然气等一次能源的日益匮乏,光伏发电技术备受关注。为了克服由太阳能电池板串并联带来的内部不匹配损耗和热斑现象,由单块太阳能电池板组成的光伏发电系统会是未来光伏并网发电的发展趋势之一,其中光电能量的转换是通过一个微功率逆变器来实现的。为了对光伏微型逆变器进行更好的研究,采用电流型高频链微型逆变器的拓扑结构,利用Matlab的SimElectronics元件库对微型逆变器的电路建立了器件级的仿真模型。在仿真模型的基础上,提出了引入电网电压作为前馈调节量,采用自整定模糊PI控制作为控制器的控制策略。仿真结果验证了该控制策略的有效性,保证了并网电流的控制精度并且有效减少了谐波含量。

PI参数自整定扫描探针显微镜控制器的设计

为了解决传统扫描探针显微镜(SPM)控制器中参数难以设定的难题,提出了一种SPM的PI参数自整定控制器的设计,并给出了控制器的硬件结构和软件设计。该控制器基于DSP,通过引入扫描式参数优化算法来实现。结果表明,该控制器能自动完成PI参数的测算,并给出最优的PI参数,提高了SPM扫描图像的质量。