基于小增益定理的同步磁阻电机混沌控制

同步磁阻电机(SRM)在某些条件下会出现混沌运动,严重影响电机系统的动态性能和稳定运行,因此如何控制处于混沌运动时的同步磁阻电机是一个非常重要的问题。利用分岔图分析同步磁阻电机通向混沌的途径,揭示同步磁阻电机混沌吸引子的分形结构,同时分析了同步磁阻电机系统平衡点的局部稳定性,然后基于输入输出的状态稳定系统的小增益定理设计了简单反馈控制器,实现了对同步磁阻电机5个平衡点的镇定控制。     

永磁同步电动机模型的动力学研究及其数值仿真

在已有文献研究的基础上,利用微分方程与动力系统的基本理论与方法,首先从解析上推导出永磁同步电动机混沌模型的全局吸引域,然后对这个理论结果进行仿真;理论分析及数值仿真结果表明:该永磁同步电动机混沌模型全局吸引集的研究结果是正确的;研究结果对保证电机传动系统的稳定运行具有较好的参考价值;同时,为永磁同步电动机混沌系统在工程中的应用和电路设计提供了理论依据。     

永磁同步电动机中混沌运动的滑模变结构控制

以电机的交轴电压作为控制量.基于Lyapunov函数稳定性理论,提出采用滑模变结构方法控制永磁同步电动机中的混沌运动.数值模拟结果表明:该方法简单易行,施加控制时间不受限制,不仅能把电机系统转速稳定控制到混沌域内外任意期望的平衡点,且具有良好的控制鲁棒性和动态响应特性.研究结果对保证永磁同步电机系统的稳定运行具有较好的参考价值.     

同步磁阻电机系统的混沌特性与反馈控制

针对同步磁阻电机系统中的混沌现象,提出了用反馈控制,使系统脱离了混沌,运行稳定。首先,验证了在某些参数与工作条件下系统会出现非常复杂的混沌运动,对该系统进行了动力学分析。同时基于Lyapunov稳定性理论与同步磁阻电机模型的特点,提出了在工程中易实现的反馈控制,该控制器克服了以往控制器中响应慢的缺点。仿真结果验证了理论分析的正确性,以及对研究优良的控制方法提供了理论参考。     

滞环两态电流调节器工作频率分析及控制

从理论和试验两方面分析了影响电机传动系统中滞环两态电流调节器工作频率的主要因素。由此提出一种稳频控制技术,该技术直接将滞环两态电流调节器的工作频率作为正反馈信号,通过动态控制滞环两态电流调节器的滞环宽度随其工作频率成正比变化,达到降低变流器直流端输入电压或电机转速变化的影响、稳定滞环两态电流调节器工作频率的目的。从而极大地提高了电机传动系统的可靠性,并且抑制了其可能出现的混沌运动现象。     

多间隙高重合度齿轮传动系统动力学分岔与稳定性分析

建立了多间隙、时变啮合刚度的高重合度直齿圆柱齿轮传动系统的动力学模型,基于功能原理建立了模型的能量方程,采用有限元法计算了高重合度齿轮的啮合刚度,采用Runge-Kutta法获得了高重合度齿轮传动系统的动力学分岔和跳跃特性.结果表明:在间隙等因素影响下,高重合度齿轮传动系统具有丰富的分岔特性,随着转速的增大,出现了单周期、多周期和混沌等运动状态,系统通过激变途径在混沌运动和周期运动间跳跃;在混沌区域,系统有严重的跳跃现象;齿侧间隙对系统影响较大,较小间隙参数(3.85×10-5m)下齿轮传动系统做周期运动,较大间隙参数下齿轮系统以混沌运动为主;小阻尼参数下,齿轮传动系统处于混沌和周期运动的激变区域,在较高阻尼参数下齿轮传动系统经多次倒分岔进入稳定的单周期运动;从动齿轮的支撑间隙对系统的运动状态影响较大,主动齿轮的支撑间隙则影响较小.     

永磁同步电动机混沌系统条件负反馈控制研究

永磁同步电动机在某些参数及工作条件下会出现混沌运动,这将危及电动机系统的稳定运行,并且会损坏电动机,因此如何抑制或消除永磁同步电动机的混沌运动成为保持其稳定性的关键问题。本文采用条件负反馈方法对永磁同步电动机混沌模型进行控制,数值研究结果表明控制简单有效,能将系统控制到接近于原来的不稳定平衡点,并且可以使电动机d轴的电流不随控制参数的变化而变化,具有重要的工程意义。     

中厚板立辊轧机主传动系统扭振非线性研究

根据中厚板立辊轧机的实际参数,建立了轧机主传动系统的4自由度非线性振动模型,采用MATLAB软件编程求出了振动方程的数值解,并用相图和庞加莱映射的方法分析振动系统随电机激振频率变化的准周期运动和混沌运动现象。     

永磁同步电动机混沌系统条件负反馈控制研究

永磁同步电动机在某些参数及工作条件下会出现混沌运动,这将危及电动机系统的稳定运行,并且会损坏电动机,因此如何抑制或消除永磁同步电动机的混沌运动成为保持其稳定性的关键问题.本文采用条件负反馈方法对永磁同步电动机混沌模型进行控制,数值研究结果表明控制简单有效,能将系统控制到接近于原来的不稳定平衡点,并且可以使电动机d轴的电流不随控制参数的变化而变化,具有重要的工程意义.     

永磁同步电动机混沌系统比例微分控制研究

永磁同步电动机在某些参数及工作条件下会出现混沌运动,这将危及电动机系统的稳定运行,并且会损坏电动机,因此如何抑制或消除永磁同步电动机的混沌运动成为保持其稳定性的关键问题.我们采用比例微分方法对此系统进行控制,结果显示此方法在工程上很有实际意义.     

外加周期信号控制永磁同步电动机混沌系统

永磁同步电动机由于其结构简单、高效节能,因而在工业上得到越来越广泛的应用.但在某些参数及工作条件下会出现混沌运动,这将危及电动机系统的稳定运行,并且会损坏电动机,因此如何抑制或消除永磁同步电动机的混沌运动成为保持其稳定性的关键问题.我们采用外加周期信号方法对此系统进行控制,结果显示此方法在工程上很有实际意义.     

Direct Torque Control of Chaos in Permanent Magnet Synchronous Motor

Permanent magnet synchronous motor(PMSM) displays chaotic oscillation with certain parameter values,which threatens the secure operation of the power system.To control these unwanted chaotic oscillations,a new control scheme which depended on external torque was designed.Based on Lyapunov stability theorem and the matrix theory,several sufficient conditions were derived,which ensured the global asymptotic stability and exponential stability for the chaotic PMSM with uncertain pulse disturbance.The designed controller based on external torque was able to eliminate the chaotic oscillations.A numerical example was given to demonstrate the effectiveness of the proposed results.     

电动助力车控制模型的研制

DSP控制同步电机并能实现能量回馈的电动助力车，由于其可以实现可逆能量的控制，具有节能高效的特点，有很好的发展前景．指出控制同步电机可以两种方式工作．当控制器处于矢量控制方式时，控制器处于有源逆变状态，控制器输出功率；当控制器处于有源整流状态方式时，电机处于发电状态，把电机输出的电流反向对蓄电池充电，从而实现能量回馈．并据此提出了一种电动助力车的控制模型．     

输入—状态线性化控制永磁同步电动机混沌系统

采用输入-状态线性化方法控制永磁同步电动机系统中出现的混沌现象,利用输入-状态可线性化的能控条件和对合条件对施加控制的混沌系统进行判断,当满足线性化条件时,运用微分几何中的Lie导数和Lie括号运算将非线性系统模型转化为线性模型,然后对线性化后的系统设计控制器,使系统的三个状态变量均稳定的收敛于零,从而消除了混沌,仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于多工作点模型的高精度鲁棒伺服控制器设计

为了满足永磁同步电动机伺服系统的高精度应用需求,提出了一种基于多工作点模型的鲁棒控制器设计方法。该方法首先进行标称控制器设计,利用反馈线性化将电机模型变换为含有等价干扰的线性模型,并设计线性控制律,让标称控制系统跟踪参考输出信号,然后设计鲁棒补偿器,抑制等价干扰的影响,最后利用不同工作点的设计结果,确定最终鲁棒控制器参数。理论证明了该文闭环控制系统的鲁棒稳定性和鲁棒跟踪特性。实验结果表明所设计的鲁棒伺服控制系统在不同工作点下均具有期望的鲁棒转速跟踪特性和扰动抑制特性。     

基于参数自调节模糊-PID的PMSM矢量控制系统仿真

针对永磁同步电动机,设计了参数自调节模糊-PID控制器,并在Simulink环境下对基于参数自调节模糊一PID的PMSM矢量控制系统进行仿真。结果表明,控制系统能够稳定运行,动、静态特性良好,调速系统具有响应快速、超调量小、鲁棒性好、抗干扰能力强等优点,验证了系统设计的可行性。     

基于递归神经网络的永磁同步电机控制器设计

在永磁同步电机矢量控制系统中,采用递归神经网络控制器作为速度控制器来模拟在电机参数变化和负载扰动下的最优速度输出。神经网络采用扩展卡尔曼滤波方法实现在线训练,并在Lyapunov稳定性意义下对网络的学习率进行了分析。该神经网络矢量控制系统具有良好的动、静态特性,同时在变速和变负载情况下效果理想。该方法在一台1.2 kW永磁同步电机驱动系统上验证通过。     

基于现场可编程门阵列的电机控制器硬件在环测试

为实现电机控制器算法验证,提出了一种基于半实物仿真的新能源汽车电机控制器的测试平台设计方法.首先,在Simulink上搭建永磁同步电机矢量控制算法模型及故障诊断算法模型,并将代码下载到数字信号处理(digital signal process,DSP)电机控制板中.其次,搭建逆变器、永磁同步电机模型并下载到现场可编程门列阵(field programmable gate array,FPGA)板卡运行,连接DSP对电机控制算法进行测试.永磁同步电机模型可以作为该仿真平台中的电机模型,既可以是基于d-q 变换的永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)模型,也可以是基于有限元分析(finite element analysis,FEA)的PMSM模型.在硬件在环(hardware-in-loop,HIL)仿真平台上测试了控制器基本功能及逆变器开路和短路等故障模式,验证了控制器控制功能以及故障检测算法的可行性可见HIL仿真平台对电机控制器故障测试具有重要意义.