双Y移30°六相PMSM的滑模变结构控制技术

针对双Y移30°PMSM的基于空间矢量控制的直接转矩控制(SVM-DTC)技术中PI调节器拖慢系统响应速度的问题,提出一种旨在提高系统响应速度的自适应滑模变结构控制技术。根据系统动态变化参数,研究其状态运动轨迹,通过控制量的切换使系统状态沿着其状态运动轨迹运动,系统的状态在参数发生变化或出现外界干扰时有不变性,达到了提高动态响应的目的。最后,在仿真工具中搭建双Y移30°六相PMSM调速系统的仿真模型,仿真结果明该控制方法解决了PI调节器积分环节响应速度慢的问题,电机转速和转矩的超调量较小、鲁棒性好、可靠性高、具有较强的抗扰动性能。验证了所提方法的正确性和有效性。

基于滑模变结构电流环的PMSM矢量控制

永磁同步电机具有转矩脉动小、效率高、结构简单、转矩/惯量比大等优点,广泛应用于交流调速系统。针对参数时变、负载扰动等引起的调速系统干扰问题,提出了一种基于滑模变结构控制理论的电流环鲁棒控制器,取代传统的电流PI控制器。采用电流转速双闭环和基于转子磁链定向的SVPWM矢量控制策略,使得系统动态响应更快、稳定性和抗干扰能力更强,鲁棒性大幅提高。通过MATLAB/Simulink仿真验证了该控制器设计的正确性。

高速永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制

为了改善高速永磁同步电动机的控制性能,从永磁同步电动机的非线性动态数学模型出发,应用精确线性化理论并结合滑模变结构控制方法,将转速环与电流环结合在一起设计了一体化控制器,解决了小惯量高速永磁电机电磁与机械时间常数相接近,速度与电流之间的非线性耦合问题;设计了一种能够在一个数学模型中同时辨识转速与电机参数的自适应在线辨识方法,并实现了高速电机无位置传感器运行。仿真和实验表明,该控制系统具有良好的动、静态特性和鲁棒性。

基于滑模变结构的永磁同步电机矢量控制研究

在永磁电机动态控制优化的研究中,为了提高控制精度,提出一种新型的基于滑模控制的永磁同步电机矢量控制方法。通过在滑模观测器的基础之上改变切换函数,降低了观测器输出抖振,并且转速、转子位置角是采用锁相环模块来估算得到的。并且用滑模变结构控制来代替原有的速度环PI控制,使估计的转速精度更高、响应速度更快。最后,在MATLAB/Simulink环境下搭建仿真模型,发现所提出的新型滑模控制能够更加有效地估算转速和转子位置,证明了所提出的新型滑模控制能够实现良好的动态和静态特性。

永磁同步电动机无位置传感器滑模变结构控制

永磁同步电动机矢量控制通常用传感器检测转子转速和位置,优点是测量精度高,但易使系统鲁棒性降低、转子轴转动惯量增大,且硬件成本增加。通过检测电动机相电流,转化到α-β坐标系,根据电动机电磁方程式构造滑模变结构观测器,得到转子转速和位置的估算值。理论分析和仿真实验表明,滑模变结构预估算法具有较快的速度估算收敛性和较好的抗负载扰动能力,系统鲁棒性增强。

基于变结构控制的无传感器交流伺服系统研究

为了取消永磁同步电机控制中的机械传感器,获得矢量控制中需要的电机转速和位置信息,设计了一种基于变结构控制的永磁同步电机转速和转子位置估算方法。选取定子固定坐标系下定子电流及电机感应电动势为状态变量,定子电压和电流作为输入、输出量,建立估算电机转速和转子位置的自适应滑模观测器系统。通过观测电机感应电动势来估计电机转子位置和转速,并结合扩展的卡尔曼滤波对电机感应电动势进行滤波。实验结果表明带有扩展的卡尔曼滤波的滑模观测器具有良好的动态性能,对被控对象的参数变化和扰动有很强的鲁棒性。