基于定子电流的模型参考自适应感应电机转速估计

为改善无速度传感器感应电机矢量控制系统的低速性能,提出一种基于同步坐标系下定子电流的模型参考自适应感应电机转速估计方法。该方法以感应电机本身为参考模型,电机定子模型与转子磁链电流模型组合作为可调模型进行电机转速估计。将电流模型由静止坐标系变换到同步旋转坐标系以解决在低速情况下系统的交流信号受噪声影响严重,信号测量、滤波、计算和控制困难的问题。在定子模型中增加一个增益为实常数的补偿环节以克服转子电阻变化对磁链观测的影响。仿真分析结果表明同步坐标系下的模型参考自适应方法在低速估计性能方面更具优势,可获得较好的低速估计精度,具有良好的动态和稳态性能,且对电机参数变化具有较强的鲁棒性。

确定太湖流域湖库总磷参照浓度的改进MEI模型

太湖流域湖泊污染严重,非常有必要建立相应的水质基准以便于湖泊水体的保护与修复.根据太湖流域12个受人类影响较小的湖库及太湖早期的总磷、总碱度、平均水深等数据建立了MEI(morphoedaphic index)模型,通过对模型中总磷与总碱度、平均水深因子的相关关系进行分析,并结合太湖流域湖库水深较浅的特征,提出了确定太湖流域湖库水体中总磷参照浓度的改进MEI模型.将该模型应用于太湖,得到太湖总磷参照浓度为0.025 mg/L.研究结果旨在丰富我国水体营养物基准的确定方法,并为太湖流域水体富营养化的控制提供理论依据,同时为长江中下游类似湖库水质基准的建立提供技术支撑.

交互式模型参考自适应PMSM速度辨识

提出了一种基于矢量控制的交互式模型参考自适应永磁同步电机无速度传感器控制方案。该方案利用静止α-β坐标系下的基于电压模型的反电动势估计值和基于磁链模型的反电动势估计值之差作为误差信号,交互式的构成对定子电阻辨识和转子转速辨识的自适应律,实现定子电阻和转速的估计,解决了因电机参数变化所影响速度辨识精度的问题。仿真和实验研究结果表明,带定子电阻在线辨识的交互式模型参考自适应控制系统,提高了转速辨识精度,改善了永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统的动静态性能。

模型参考自适应-Smith预估控制在发酵温度控制中的应用研究

针对存在严重积分纯滞后的生物发酵系统,利用Smith预估器对纯时间延迟具有补偿作用的原理,在对Smith预估器进行改进的基础上,建立了模型参考自适应串级Smith预估器温度控制模型,推导了自适应Smith预估器调节律和设计算法.仿真结果表明,改进Smith预估控制不但降低了纯时间延迟特性对控制性能产生的不利影响,也提高了系统的鲁棒性.模型参考自适应串级Smith预估控制,通过模型输出与被控对象的输出之差来在线调整控制器参数,加快了响应速度,降低了超调,使被控对象更能够适应对象特性或扰动变化多变的特点.

双馈电机直流并网系统无位置传感器运行策略

为精简双馈感应发电机直流并网系统结构,在采用双变流器直流并网的基础上,进一步研究双馈电机无位置传感器控制策略。针对定子电压的非正弦性,定子侧变流器和转子侧变流器通过间接气隙磁链定向控制。为降低无位置传感器运行的参数依赖性,采用基于气隙磁链的模型参考自适应控制策略。以双馈电机数学模型为基础,采用小信号的分析方法,分析了无位置传感器策略的稳定性和对双馈电机参数变化的鲁棒性。最后构建了双馈风力发电机直流并网系统实验平台,对所提控制策略的正确性与可行性进行了实验验证。

基于改进模型参考自适应的永磁轮毂电机无位置传感器控制

为了提高分布式驱动电动汽车用永磁轮毂电机在变负载、宽转速范围内无位置传感器控制算法的可靠性,本文提出了一种基于改进模型参考自适应(IMRAS)的永磁轮毂电机无位置传感器控制方法。在传统模型参考自适应(MRAS)算法中固定增益自适应律设计基础上,结合自抗扰控制算法(ADRC)中的非线性变增益模块设计方法,利用fal函数构建了具有变增益非线性特性的自适应律,实现了对轮毂电机转子位置与转速的准确估算,并对所提出的控制方法进行了仿真及台架测试。结果表明:改进后的无位置传感器控制方法具有较强的鲁棒性和抗干扰特性,尤其在宽转速范围、负载突变等工况下具有较好的自适应能力。

基于矢量控制的异步电机改进模型预测控制

针对异步电机矢量控制系统中模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)在线计算量大且复杂等问题,提出了一种改进型MPC方法,该方法首先以基础电压矢量为角平分线将矢量平面分成6个大区,再利用无差拍控制理论和引入纵向压缩变换概念得到参考电压预测值及所在大区,并通过旋转因子转换到横轴所在的大区,最后通过逻辑判断得到最优电压矢量。该方法不需要8次滚动预测,其价值函数最优控制由原来的8次计算和7次判断简化为1次计算和4次判断,从而减小了计算量。仿真结果表明:采用改进性MPC和传统MPC的电机虽然都具有一致的调速性能,但前者电磁转矩的波动比后者小12.5 N·m,同时前者的定子电流两相静止坐标绝对值比后者小10A,因此跟踪效果更好。

基于改进型MRAS无轴承异步电机矢量控制系统转速辨识研究

以改进电压模型转子磁链为基础,构建了无轴承异步电机转子磁链定向无速度传感器矢量控制系统。MATLAB/Simulink仿真结果表明:与传统方法相比,所提出的改进电压模型转子磁链提高了转子磁链的观测精度;同时,基于无轴承异步电机转子磁链定向无速度传感器矢量控制系统,在空载调速和加载情况下,辨识转速和实测转速具有很好的一致性,电机能够稳定悬浮运行,充分验证了所提方案的有效性。

基于改进滑模观测器的PMSM无位置传感器控制

为解决传统基于滑模观测器永磁同步电机无位置传感器控制系统存在的抖振问题,本文提出了一种基于非线性能量函数参考模型的新型改进滑模观测器。在分析非线性能量函数参考模型的基础上,设计了改进的滑模观测器,建立了PMSM基于改进滑模观测器的无位置传感器控制系统的数学模型。同时应用Simulink仿真试验平台,验证了PMSM基于改进滑模观测器无位置传感器控制的可行性。

基于改进型MRAS微型电动汽车转速算法研究

由于传统微型电动汽车电机进行矢量控制中存在速度传感器价格昂贵,且测量精度易受环境影响等问题,基于模型参考自适应(MRAS)的无速度传感器电机控制系统成为研究热点。针对传统MRAS的不足提出了一种基于转子磁链和转矩误差的改进型MRAS。搭建速度观测器仿真模型并开展转速获取算法研究,仿真结果表明,改进型MRAS能够有效提高电机低速和零速状态下的转速估算精度,在加速、匀速、减速等方式下调速性能良好,对参数变化、测量误差、和噪声有良好鲁棒性,是实现电动汽车驱动控制系统高效化、集成化的可靠解决方案。

基于改进PSO算法的电液位置伺服系统MRAC跟踪控制

针对电液位置伺服系统控制性能不佳的问题,提出一种基于改进PSO算法优化的模型参考自适应(Model Reference Adaptive Control,MRAC)跟踪控制方法。首先,建立电液位置伺服系统数学模型,设计出模型参考自适应控制器;其次,分析PSO算法、APSO算法在参数寻优过程中的不足,提出一种改进的PSO算法;最后,将改进的PSO算法用于模型参考自适应控制器以改善其控制性能。结果表明,改进PSO算法优化的模型参考自适应控制具有响应速度快、跟踪精度高的优点。

改进型BP神经网络MRAS控制系统

在常规BP神经网络模型参考自适应控制器基础上采用改进型BP神经网络作为辨识器和控制器,组成新的模型参考神经网络自适应控制系统,利用改进型BP神经网络的优点弥补传统自适应方法的不足,使系统具有更强的鲁棒性,收敛更快,逼近精度更高的优点。仿真结果表明,该系统比传统BP神经网络模型参考自适应系统具有更好的稳定性和更快的响应速度。

改进电压模型的异步电机无速度传感器矢量控制

无速度传感器矢量控制技术能够有效提高交流传动系统的可靠性,降低系统成本。该技术的核心问题是准确获取电机转子转速,并将其反馈到速度闭环控制环节。介绍一种采用改进模型参考自适应转速估计方法的异步电机矢量控制系统,克服了一般电压模型低速观测不准确的缺点。另外,为了消除外界干扰的影响,对模型做了抗噪声处理。利用PSCAD进行系统仿真,仿真结果表明该方法具有较好的低速控制效果和较强的鲁棒性。

基于改进自抗扰控制的双馈式风电机组传动系统扭振抑制策略

抑制风电机组传动系统的扭振,对于降低系统疲劳载荷、提高机组寿命具有重要意义。文章通过直接控制传动系统的扭角来抑制系统扭振,考虑非线性不确定因素,从功率的角度建立扭角数学模型。由两质量块模型得到功率和扭角的正相关关系,在此基础上,提出一种扭角参考值给定方法。采用改进的自抗扰控制策略补偿传动系统的未知扰动,将系统线性化,并通过非线性状态误差反馈将扭角给定值转化为功率给定值,进而抑制系统扭振。改进自抗扰控制参数调节简单,对扰动补偿更精确,提高了控制器的性能。仿真结果表明,所提出的抑制策略可以明显减小传动系统在阶跃风况和湍流风况下的扭振。

基于变结构模型参考自适应观测器的永磁同步电机无速度传感器矢量控制

为改善传统模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)速度观测器对电机参数和负载变化敏感的缺点,针对永磁同步电机,基于变结构技术,提出一种变结构MRAS速度观测器。该方法利用滑模变结构代替MRAS中的自适应律,利用连续的双曲正切函数Sigmoid代替符号切换函数,可以降低滑模模态的抖动。理论分析和仿真结果表明,基于变结构MRAS观测器的PMSM无速度传感器矢量控制系统具有较好的动静态性能,且具有较强的鲁棒性。

基于改进的PSO-BP神经网络的参考作物腾发量预测

针对传统PSO算法易陷入局部极值的缺点,提出了一种改进的粒子群算法(ADAPPSO)。该算法通过利用表现为非线性递减特性的自适应惯性权重来有效减少PSO算法在运算过程中出现局部极值的情况。利用ADAPPSO算法对BP神经网络所涉及的一系列参数进行优化,并在此基础上建立ADAPPSO-BP模型对参考作物腾发量(ET-0)进行预测。以商丘地区数据为例,通过平均影响值法(MIV)对变量进行筛选,并在此基础上建立了BP神经网络、PSO-BP和ADAPPSO-BP 3种预测模型。根据相关实验结果表明,BP模型、PSO-BP模型和ADAPPSO-BP模型的决定系数R2分别为0.8983、0.9527和0.9606,3种模型的平均绝对误差MAE分别为0.3558、0.2401和0.2056。3种模型中,ADAPPSO-BP模型的R2值最大,MAE最小,这表明提出的ADAPPSO-BP模型能够有效地提高ET-0的预测能力。

改进参考模型的涡扇发动机多变量模型参考自适应控制

针对涡扇发动机难以获得精确数学模型和普通模型参考自适应控制不保证动态性能的问题,提出了一种具有改进参考模型的涡扇发动机多变量模型参考自适应控制方法。采用状态反馈形式设计了状态跟踪的多变量自适应控制器,其中对参考模型作了引入跟踪误差反馈的改进,使得高自适应增益下跟踪曲线的超调得到明显的抑制,动态响应得到改善。应用该方法对涡扇发动机非线性部件级模型进行仿真分析,结果表明,控制系统调节时间小于2s,无稳态误差,具有良好的控制品质。

制导火箭弹一维稳定平台控制系统设计与分析

针对制导火箭弹在飞行过程中产生的旋转速度会对惯性测量单元产生影响从而影响命中精度,且传统的多传感器反馈系统在高速运转中可能会失效,研究了一种新型制导火箭弹一维稳定平台控制系统。系统由控制模块、驱动器、位置传感器与舵机组成。其中制导火箭弹舵机分为上舵机、横舵机与下舵机。对上舵机与横舵机选用凸极型永磁同步电机,下舵机选用绕线转子型永磁同步电机。对3个永磁同步电机分别采用改进型滑模观测器、高频脉振电压信号注入法与模型参考自适应法的无速度传感器矢量控制方法。模型仿真结果表明,所设计的一维稳定平台控制系统能够准确估算电机转子位置与转速且运行平稳、精度高、鲁棒性高,所使用的3种控制方法相互补充,控制精度更为精准,最后验证在高中低速下系统的控制性能较高,为实际制导火箭弹一维稳定平台控制系统的研制提供一种新型设计思路。

基于MIV的NRDBA-BP参考作物腾发量预测

针对BP神经网络在参考作物腾发量(ET 0)计算方面存在稳定性差、易陷入局部最优的缺陷,通过平均影响值算法(MIV)和SPSS软件对影响ET 0的变量进行筛选,消除多重共线性,同时计算各变量对ET 0的相对贡献率,选择相对贡献率较高的3个变量作为输入;同时,提出改进的非线性随机递减蝙蝠算法(NRDBA)对BP神经网络的权值和阈值进行优化,该算法将非线性随机递减权重引入速度更新公式中以提高算法的全局收敛性。将改进的NRDBA-BP算法应用于商丘地区的ET 0预测中,并建立BP、BA-BP和PSO-BP三种预测模型与之进行对比。实验结果表明,4种模型中,NRDBA-BP模型的R 2值最大,MSE最小,这表明提出的NRDBA-BP模型与ET 0的真实值更加接近,其预测精度更高,可以有效提高ET 0的预测能力。

舰艇复合材料结构可靠性设计方法探究

可靠度是衡量结构物固有可靠性水平的重要指标之一,正确选取可靠性分析方法以及可靠度计算方法是开展舰艇用复合材料结构可靠性设计工作的基础和保障。舰艇用复合材料结构工作环境复杂,加之复合材料本身具有非均匀、各向异性等性质,力学性能比传统金属材料复杂得多,离散度也大,导致结构可靠性设计问题相对突出。对此,分析了舰艇用复合材料结构强度特性及其分布规律,提出基于应力-强度干涉模型进行舰用复合材料结构可靠性分析,采用B基准设计许用值的安全系数法开展可靠度计算的可靠性设计技术途径。二者联立,在求解问题能力及结果准确性等方面具有明显的可操作性和优越性,对开展舰艇用复合材料结构可靠性设计具有重要的参考意义。