自抗扰参数模糊自整定无刷直流电机控制研究

在电机控制当中,自抗扰控制器(ADRC)是提高系统鲁棒性的有效手段之一,但是其需整定的参数过多,不便于实际操作,本文结合模糊控制技术,对自抗扰控制器的参数进行自整定,不仅保持了ADRC原有的优良性能,而且提高了其自适应能力.同时结合无刷直流电机本身的特性,推导出了BLDCM作为被控对象的二阶状态方程,仅用一个参数模糊自整定的自抗扰控制器就实现了无刷直流电机的运行控制,保证了BLDCM控制系统结构的简单性.仿真表明,此控制系统对BLDCM的内部参数的摄动和外界扰动具有很强的自适应性和鲁棒性,并且结合实验验证了其可行性和有效性.     

基于二阶滑模观测器的无刷直流电机转子位置估计

针对一阶滑模观测器(F-SMO)存在的抖振和相位延迟问题,提出了基于二阶滑模观测器(S-SMO)的线反电势(LBEMF)估计策略,将不连续控制作用在滑模变量的高阶微分上,采用超螺旋算法设计控制率,能较好地削弱抖振,得到连续光滑且无滞后的反电势估计值.针对相反电势法存在的相移问题,采用线反电势过零点直接作为换相点的换相策略.仿真和实验结果表明,所提策略能够准确估计无刷直流电机线反电势,获得准确的转子位置换相点,实现无刷直流电机的无位置传感器控制.     

绕线转子无刷双馈电机空载电流分析

以绕线转子无刷双馈电机为研究对象,基于转子电路电压平衡关系,以转子边作为参照系,针对无刷双馈电机两套不同极数的绕组,提出极数折算的概念,导出无刷双馈电机正常运行时这两种不同极数绕组各自产生的合成磁动势必须保持的平衡关系,及转子电动势平衡关系的磁动势表现形式,解释了定子控制绕组变频调节时电流变化机理,由此推导了无刷双馈发电机空载运行状态下,定子控制绕组中的空载电流计算方法,并制作Y250-2/6和Y355-2/6两台不同机座号的试验电机进行了测试,结果与理论分析相符.     

电动车用直流无刷电机电气制动方法研究

根据直流无刷电机四象限运行的特性,对三种电气制动方式做了分析比较,并提出了低速时采取回馈制动和反接制动相结合的制动方法。仿真实验表明,在低速时反接制动可以补偿回馈制动的制动强度不足的缺点。     

基于分时段模型的无刷直流电机仿人智能控制

为抑制无刷直流电机转矩脉动,设计了基于分时段电机模型的仿人智能控制算法。分析了无刷电机的换相转矩脉动过程,由于转矩脉动将导致转速的波动,根据换相时转速的变化,建立了换相过程分时段电机模型,并结合仿人智能控制算法具有多模态控制的特点,对不同时段采取相应的控制模态,并利用改进的遗传算法对仿人智能控制器的参数进行整定,最终使转速波动减小,进而反映了转矩脉动的减小。仿真结果表明,提出的控制策略有效减小了转矩脉动,使控制系统具有良好的动态性能。     

基于适应度继承的航空发电机比例-积分-微分参数优化算法

三级无刷交流发电机系统运行过程复杂,很难用明确的数学公式进行表达,其PID参数的优化过程需要用模型的运行结果(而不是简单数学公式计算)来确定,这就导致传统的优化算法因仿真过程时间过长而不可行。针对该问题,提出了一种基于适应度继承的遗传算法。该算法首先将PID参数定义为种群内的个体,将上升时间及调节时间组合定义为优化目标,接着在寻优过程中将种群聚类为P个子类,对子类中精英个体利用航空发电机仿真模型运行结果进行适应度计算,对非精英个体利用日志分析器进行适应度估计,最后利用适应度值来对种群内个体进行下一轮循环的选择、交叉、变异等操作,从而实现了估计值与精确值的结合、提高了利用仿真工具进行PID参数优化的效率。仿真分析表明,在保证寻优质量的前提下,提出的基于适应度继承的遗传算法能显著缩短寻优时间,为航空发电机系统仿真设计提供了有效的研究手段和参考依据。     

BLDC位置伺服系统的离散滑模输出反馈控制

研究了有界不确定离散时间系统的输出反馈滑模控制设计问题。提出一种基于多速率采样输出反馈和幂次函数趋近律的离散滑模控制方法,并将研究结果用于设计无刷直流电机位置伺服系统。该方法仅需已知位置信号即可完成位置伺服系统的设计。理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器可以消除系统抖振,并使伺服系统具有良好的跟踪能力和强鲁棒性。     

基于TMS320C242的稀土永磁无刷直流电机控制系统研究

对用TMS320C242控制稀土永磁无刷直流电机（REPMBLDCM）进行了深入的探讨。作为驱动设备,稀土永磁无刷直流电机在很多方面性能优于普通直流电机;作为控制核心,TMS320C242无论是集成度还是控制速度都远超普通的单片机。所以用TMS320C242控制REPMBLDCM可获得极为优秀的控制效果和驱动性能。     

遗传算法优化的无刷直流电机模糊PID控制器设计

设计一种基于遗传算法优化的模糊PID(比例-积分-微分)控制器GFPC（genetic algorithm based fuzzy PID controller）, 以提高无刷直流电机的工作稳定性. GFPC通过模糊控制器整定PID的比例、积分和微分系数, 并采用改进的遗传算法对模糊控制器的隶属度函数和模糊规则进行优化, 以改善无刷直流电机的控制效果. 通过对比实验对该方法进行测试, 结果表明, GFPC具有更好的稳态性能和动态品质, 且自适应能力与鲁棒性更强.     

基于硬件的无位置传感器无刷直流电机启动新方法

针对传统的无位置传感器无刷直流电机控制的起动需采用复杂的软件、成本高、定位不准确、容易堵转的缺陷,提出了一种通过检测线电压差获得转子位置的方法。提出的方法能在2%的额定转速下准确检测到转子位置,从而可以利用简单硬件电路实现电机的快速启动。理论分析和实验表明:提出的方法与霍尔传感器一样能保证无刷直流电机快速大转矩、小抖动、无堵转的平滑启动。