内模控制在直流调速系统中的应用

双闭环直流调速系统的速度调节器采用常规的比例积分（PI）调节器时，起动时必然存在转速超调。文章根据内模控制（IMC）原理，设计了一种内模控制器以及它的实现电路，并将其应用于直流调速系统，取代常规的速度调节器，成功地解决了转速超调问题。实验结果表明，内模控制器能使系统获得优良的动态性能和稳态性能，而且设计方法简单。控制器容易实现。     

带PID调节器的高性能直流电动机双闭环调速系统

转速反馈控制系统用PI调节器实现了无静差调节,并用电流环限制了电枢电流,消除了负载转矩扰动对稳态转速的影响,实现较好的动态过程.虽然其动态性能可以满足一般工业需求,但是对于最动态性能要求高的场合,传统的双闭环就无法满足要求.结合内模控制原理,提出了一种新型PID转速调节器,使系统具有更好的动态性能.经过MATLAB/SIMULINK仿真,结果表明控制系统能稳定运行在目标工作点,并且相比于传统的双闭环调速系统具有更好的动态性能和抗扰动性能.     

双电机同步连轴转矩均衡控制策略

针对2台无刷直流电机同步连轴存在强制同速、转矩耦合以及参数漂移等问题,提出一种基于模糊控制的转矩均衡控制策略。构造速度和转矩双闭环均衡控制系统,同时满足系统的速度给定跟踪与转矩均衡控制。在速度控制环,给定转速与无刷直流电机反馈转速的转速差经过转速调节器,得到统一的转矩指令;2台电机反馈转矩与给定转矩分别进行比较,转矩差进入转矩调节器,构成2个转矩闭环,快速跟随转矩指令。在Matlab/Simulink环境下,建立双电机同步连轴转矩均衡控制系统仿真模型,仿真对比了电机在参数一致和异常2种状况下直接转矩控制和模糊控制2种方案的结果,验证了所提控制策略的有效性。     

基于双电流调节器的无刷直流电机换相转矩脉动抑制

针对无刷直流电机存在的换相转矩脉动问题,以维持非换相电流恒定为目标,提出对电机换相区开通相和关断相的电流变化率分别进行控制的双电流调节器方案.分析了无刷直流电机换相过程,新方案采用PWM-ON调制方式.基于滑模变结构控制设计的主电流调节器,根据非换相电流偏差自动调节趋近速度,削弱了换相转矩脉动.换相区关断相占空比由辅调节器控制,采用模糊控制思想,根据反电势幅值实时确定占空比大小.基于无刷直流电机双闭环控制系统,利用Matlab软件对控制方案进行了仿真试验.结果表明,在电机高、低速换相区,双电流调节器都可正常工作,使非换相电流保持基本恒定,从而有效抑制了电机换相转矩脉动.     

基于Matlab/Simulink的无刷直流电机控制系统建模与仿真

从无刷直流电机的原理入手,研究了基于脉宽调制PWM波的转速和电流双闭环无刷直流电机控制系统,分析了该系统的各个模块并且用MATLAB/SIMULINK软件建立该控制系统的模型,通过仿真得出无刷直流电机控制系统的电机转矩、转速的响应特性。     

燃料电池轿车用无刷直流电机控制技术研究

介绍了成功应用于燃料电池轿车动力系统上的无刷直流电机控制系统.采用状态变量法对无刷直流电机构造了数学模型,在对转矩闭环控制的电机特性分析的基础上,研究了全转速范围内的电机牵引控制技术,进一步得出多变量控制结构框图.控制采用双环结构,即转矩/电流环和占空比环,弱磁角通过占空比的比例调节给出.最后,给出了不同转速段转矩闭环的控制结果.实验表明,该方法控制效果良好,可以使系统运行于高效区,满足燃料电池轿车对驱动系统的要求.     

二自由度内模控制抗扰及鲁棒性分析

文章针对生产过程中常见的对象不精确及扰动或参数波动等情况,采用2自由度内模控制结构进行系统设计。通过内模前馈控制器及反馈滤波器设计来探讨内模控制结构如何有效提高控制系统的抗扰及鲁棒性能。然后使用Matlab仿真工具,实例设计反馈滤波器并在simulink下进行系统仿真,结果表明该二自由度内模结构设计方法可行,控制性能好,合理的滤波系数可保证系统具有良好的抗扰及鲁棒性能。     

基于Simulink的双闭环调速系统仿真研究

转速、电流双闭环调速系统是当前应用最广的直流调速系统,利用电流调节器和转速调节器实现了串级控制,从而可以无限逼近理想起动过程.采用工程设计方法,建立了系统的动态数学模型,并基于自动控制系统快、准、稳的准则完成了系统设计.同时,利用Simulink进行了系统仿真,给出了仿真框图和仿真结果.通过对结果的分析进一步验证了双闭环调速系统的优越性.     

无刷直流电机模糊PI智能控制

在分析无刷直流电机数学模型的基础上，建立了控制系统的仿真模型，提出了一种新型的模糊PI智能控制方法，在无刷直流电机双闭环调速系统中，电流控制采用滞环电流调节器，而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的方法实现，基于System Generator的仿真结果表明：这种新型的模糊PI智能控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好，较传统PI控制具有更好的动、静态特性。     

直流调速系统的设计与研究

转速、电流双闭环直流调速系统是应用非常广泛的直流调速系统,当调节器采用PI调节器时,可以保证系统在稳定的情况下实现转速无静差,性能非常好。下面我们介绍一下转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法。     

双闭环V-M调速系统仿真设计

该文在分析双闭环V-M调速系统的基础上,根据动态参数工程设计方法,设计了电流环和转速环,确定了时间常数,计算了系统中ASR和ACR两个调节器的相关参数,校验了调节器参数,校核了转速超调量和最大速降,并利用MATLAB软件中Simulink工具建立了双闭环V-M调速控制系统的仿真模型,仿真了电机的输出转速。仿真结果表明:电机转速很快达到稳定状态,动态过程比较平稳,超调量小于3%,实现了小超调快过渡时间的转速控制。     

基于Matlab/Simulink双闭环调速系统设计及仿真

采用工程设计方法对双闭环直流调速系统进行设计,选择调节器结构,进行参数的计算和校验;给出系统动态结构图,建立起动、抗负载扰动的Matlab/Simulink仿真模型.分析系统起动的转速和电流的仿真波形,并进行调试,使双闭环直流调速系统趋于合理与完善.     

转速、电流双闭环直流调速系统设计

从七十年代开始,由于晶闸管直流调速系统的高效、无噪音和快速响应等优点而得到广泛应用。双闭环直流调速系统是一个典型的系统,该系统一般含晶闸管可控整流主电路、移相控制电路、转速电流双闭环调速控制电路、以及缺相和过流保护电路等。给定信号为0～10V直流信号,可对主电路输出电压进行平滑调节。采用双PI调节器,可获得良好的动静态效果。电流环校正成典型I型系统。为使系统在阶跃扰动时无稳态误差,并具有较好的抗扰性能,速度环设计成典型Ⅱ型系统。     

基于DSP的无位置传感器无刷直流电机控制系统

介绍一种基于DSP的无位置传感器无刷直流电机控制系统，采用端电压过零检测方法提取转子位置信号，利用DSP的优越性能消除了深度滤波，采用预定位的起动方法并进行了详细分析。构建了电流速度双闭环系统，简述了实现该控制系统的软件和硬件设计方案及控制策略，并给出了试验结果。     

基于Proteus的无刷直流电机控制器仿真设计

在Proteus仿真环境下结合Mplab开发平台,设计了以DSPIC33FJl2MC202为主控制器的无刷直流电机仿真控制系统。该系统采用转速电流双闭环PID控制策略,实现了对无刷直流电机的调速控制。实验结果表明,所设计的系统能够满足无刷直流电机转速控制的设计要求,稳定可靠,对实际硬件电路的设计具有很大的辅助作用。     

发动机怠速自动起停系统控制策略的试验研究

文章在介绍发动机怠速自动起停系统的基础上,制定了怠速自动起停控制逻辑及其实现方法。为了实现ISG电机启动发动机时的最大转矩输出和避免发动机开始点火瞬间的转速波动,ISG电机采用转速、电流双闭环矢量控制,基于滑模变结构控制方法设计了转速调节器和电流调节器。试验结果表明,ISG电机不仅能在规定的时间内高转速启动发动机,而且能避免低温时发动机点火瞬间的转速陡降,ECE工况下的节油率达到了16.91%,NEDC工况下的节油率达到了8.92%。     

无速度传感器永磁同步电机预测电流控制策略

针对传统控制中电流环采用PI调节器存在的延时,基于永磁同步电机数学模型推导无差拍预测电流控制模型,利用预测电流控制提高系统暂、稳态性能.在此基础上,针对预测电流控制对于电机参数变化高敏感性的特点以及机械传感器测速成本高、精度低的问题,引入鲁棒因子,并利用波波夫稳定理论推导了控制系统模型参考自适应转速估算模型,设计了无速度传感器永磁同步电机预测电流控制系统.搭建控制系统Matlab仿真模型和电机对拖实验平台,仿真与实验结果的一致验证了所采用控制策略的有效性,表明该系统具有较高的转速辨识精度以及良好的动稳态特性.     

基于Matlab双闭环直流调速系统的仿真

在双闭环直流调速系统原理基础上,根据系统的动、静态性能指标采用工程设计方法设计调节器参数,并运用Matlab的Simulink和Power System工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真方法,实现了转速电流双闭环直流调速系统的建模与仿真。重点介绍了调速系统的建模和调节器、直流电机模块互感等参数的设置,给出了直流可逆调速系统的仿真模型和仿真结果,从仿真结果可以验证仿真模型及调节器参数设置的正确性。     

基于模型预测策略的永磁同步电机最大转矩电流比控制优化

针对当前在采用最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制策略的永磁同步电机双闭环矢量控制系统中,因外在负载或电机转矩突变,造成电流调节器因积分饱和而导致电机实际定子交-直轴电流无法快速跟踪给定的MTPA电流问题,提出一种基于模型预测控制原理的两矢量模型预测控制策略,来取代传统双闭环电机控制系统中的电流内环调节器。在分析永磁同步电机MTPA控制原理、电流内环调节器饱和原因的基础上,利用模型预测控制的非线性约束处理能力在每个采样周期内通过两电压矢量模型预测控制策略,获得更加准确的电压矢量。实现系统实时动态跟踪永磁同步电机MTPA轨迹的目标。仿真和实验结果表明,该控制策略在电机给定转矩或外在负载转矩突变情况下可实时跟踪MTPA给定电流的变化,电机定子电流未出现较大波动。     

交流电动机GTR PWM变频调速装置的双微机矢量控制系统

提出一种采用双微机控制结构，实现对交流感应电机的矢量控制的变频调速系统。给出了系统的矢量控制、转速检测、电流跟踪控制的原理与方法。实验结果表明系统的性能是优良的。