一种高性能三相异步电机变频调速电源的研制

本文介绍了采用DSP芯片TMS320lF2407作为主控芯片的一台三相异步电机变频调速电源装置的设计,该调速系统采用转速闭环转差频率控制,而变频电源装置采用SVPWM控制策略。实践证明该变频装置输出电压谐波含量少,体积小,具有良好的调速性能。     

神经网络在永磁同步电机变频调速系统中的应用

永磁同步电机调速系统被广泛应用于工业、农业等各个领域。为了能够减少能源的消耗,节约成本,须在工业设计和控制技术方面实现高效率、高节能的要求。采用基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略的矢量控制方案能够使系统的调速范围较宽,精度较高,抗扰动能力强,得到较好的控制效果,但其超调量较大,而利用神经网络的精准建模特性可有效解决该问题。采用MATLAB/SIMULINK仿真软件设计了转速、电流双闭环SVPWM型交流变频调速系统,对永磁同步电机运用了id=0的矢量控制方法。提出在转速控制器的设计中,用单神经元控制器取代传统的PI控制器。通过调节控制器参数并进行仿真,验证了系统模型的合理性,有效地提高了系统的动态性能,改善了系统的稳定性。     

基于工控机的轴承试验机测控系统

介绍了基于工控机的轴承试验机测控系统的软硬件设计。该系统采用变频调速技术 ,集机械设计、电气控制、计算机控制于一体 ,具有性能测试及寿命试验等多种功能。控制系统由转速闭环和载荷闭环组成 ,控制器用Fuzzy -PID控制算法实现 ,软件采用模块化设计 ,并采用数字滤波和电磁屏蔽、隔离技术等抗干扰措施 ,具有控制精度高 ,可靠性好的特点。     

稀土永磁同步电动机的自控式变频调速

矢量控制理论解决了交流电动机电磁转矩的有效控制,双闭环矢量控制策略提高了同步电动机变频调速系统的动态性能。介绍稀土永磁同步电动机（转子无阻尼绕组）设计和自控式变频调速,典型规格样机实测数据表明具有转矩和转速平稳、同步调速范围宽的优点以及工程实用性。     

变频恒压供水集散控制系统

变频调速恒压供水集散控制系统是采用交流变频调速技术和PLC技术实现自动给水的机电一体化供水系统。根据供水管网的用水情况,调整水泵转速,实现全自动恒压供水,达到高效节能的目的。本文提出了一种变频调速系统方案,以供水压力为控制对象的闭环PID控制系统,实现了变频输出与工频市电之间的切换,使每台泵的电机均实现软起动,通过同一台变频器实现单台电机的变频,从而解决了电机冲击水锤作用,避免了电机频繁起动。该系统具有节能、调节性好、控制灵活及运行可靠等特点。     

基于RBF-PID控制的直流调速系统仿真

针对工程设计中PI控制直流调速系统启动时转速必然超调、自适应性差等问题,在分析双闭环直流调速系统数学模型的基础上,确定了系统的控制策略,并设计了一个RBF-PID控制器。利用RBF网络的自学习能力实时调节PID控制器参数,最终实现系统转速的调节。仿真测试表明:与工程设计的PI控制相比,采用RBF-PID控制的直流调速系统超调量小、动静态性能好、抗扰性能优、鲁棒性强。     

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。     

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。     

基于遗传算法的模糊自整定双环直流调速系统

将遗传算法与模糊控制相结合,针对工程上通常采用直流调速系统,详细分析双闭环调速系统的模糊自整定PID控制,设计了模糊控制器并对直流双闭环调速系统进行建模.对系统的转速环的动态性能、抗干扰性能进行仿真分析.最后,与传统PID控制进行比较,得到模糊自整定控制可以大大提高控制效果、抗扰性能强、系统响应速度快、动态性能好等优点.     

基于H_∞混合灵敏度方法的超声波电机调速控制

为提高行波型超声波电机转速跟踪的准确性和平稳性,改善因调频调速非线性带来的调速性能变化,将H∞混合灵敏度方法应用于转速控制器的设计.采用参数辨识法建立电机的频率转速模型,线性化得到电机的标称模型,将静态模型的非线性转化为标称模型的增益摄动,将动态模型的参数变化转化为标称模型的高阶未建模误差,把电机的转速模型表示为标称模型与误差模型和.根据模型误差界和调速性能指标,求取混合灵敏度加权函数,将控制器设计转化为标准的H∞优化问题,通过Matlab工具求解鲁棒控制器.仿真验证了转速闭环的稳定鲁棒性,使用数字信号处理芯片TMS320F28335在实际控制回路中实现该控制器,并测试电机调速性能.实验结果表明,鲁棒控制器应用于超声波电机调速系统可以取得良好的控制效果.     

基于模糊控制的直线感应电动机转差频率矢量控制系统

建立了直线感应电动机的矢量控制数学模型,提出了速度闭环、磁链开环的转差频率矢量控制设计方法.设计了速度模糊控制器,对电机在起动和负载情况下进行了仿真实验.结果表明,采用模糊控制实现的直线感应电动机转差频率型矢量控制系统比PI控制系统具有更强的鲁棒性,系统的稳态性能和动态性能大大提高.     

不确定变时滞奇异摄动系统的控制器设计

采用鲁棒控制器的设计技术及鲁棒二次可镇定控制器的设计思想,对闭环系统进行鲁棒控制,以消除时滞因素和不确定性对实际系统的不良影响.通过构造一种新的Lyapunov泛函,给出基于线性矩阵不等式形式的时滞依赖和时滞独立的控制器设计方法.结果表明,设计的状态反馈控制器,能使闭环系统在不确定性的容许变化范围内达到性能要求,降低了系统的灵敏度.数值算例表明,所得结果更具有普遍性,可应用于带有不确定项的时变时滞非标准型系统.     

专家智能控制器研究

提出增量式专家智能控制器及自学习专家智能控制器的基本结构。应用８０３１、８０９８单片机实现了专家智能控制的数字式闭环控制技术,提高了系统的可靠性及智能度,举出了在调速、控温及恒压供水上的应用实例。     

时变不确定非线性系统的鲁棒输出跟踪

该文研究了一为具有时变参数或扰动的非线性系统的鲁棒轨迹跟踪控制问题,假定系统的标称模型是可以反馈线性化的,通过递推构造壮环系统地的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数,给出了该类不确定系统鲁棒输出跟踪控制器设计方案。该控制器能保证闭环系统的状态是一致有界的,且通过对控制器参数的适当选择,可使闭环系统的输出跟踪达到指定的精度要求,最后由一机器人控制系统的仿真研究表明,该文提出了控制方案具有很强的鲁棒性,控制效果是令     

无刷双馈电机专家自适应PID控制系统仿真

研究了专家自适应PID控制器在无刷双馈电机调速系统中的应用，并利用MATLAB／Simulink工具建立了控制系统的仿真模型，在起动和稳态情况下进行仿真实验．结果表明，与开环状态相比，该控制器大大提高了无刷双馈电机调速系统的静态和动态性能，使得电机在转速或者负载发生改变时的超调量减小，且转速更快重新趋于稳定，是一种控制思想简单、硬件实现方便的闭环控制调节方案．     

Buck变换器线性参数变化模型的增益调度控制

针对开关变换器的输出电压极易受到输入电压或者负载波动的影响,提出一种建立在Buck变换器线性参数变化(LPV)模型基础上的增益调度控制策略.首先,将Buck变换器的小信号模型转换成以负载电阻和输入电压作为变参数的LPV模型,基于LPV的凸分解方法,利用线性矩阵不等式(LMI)技术对凸多面体各顶点分别设计满足H∞和闭环极点配置的反馈控制器,再插值各顶点所设计的反馈控制器,综合得到具有多面体结构的LPV控制器.该方法在线计算量小,容易实现.最后,通过仿真验证了设计方法的有效性,与传统的鲁棒控制策略的控制器相比,所设计的LPV控制器受Buck变换器中输入电压和负载电阻波动影响较小,具有更好的控制性能.     

无刷直流电机免疫反馈自适应学习人工神经网络控制

针对BP神经网络收敛速度较慢、学习时间较长的缺陷，提出了基于免疫反馈规则的神经网络控制器用于无刷直流电机的转速控制中．该规则根据免疫系统中的T细胞的生物免疫反馈机理而总结出来，包括决定应答速度的激活环节和决定稳定效果的抑制环节．将免疫反馈规则应用于BP神经网络训练中学习速率的自适应调节，加快了神经网络的收敛速度，缩短了学习时间．无刷直流电机控制系统采用双闭环控制，内环为电流环，外环为速度环．MATLAB仿真和实验表明，采用该方法的系统超调量小、速度响应快，而且速度响应受电机参数变化影响小，各种外界干扰也得到了很好的抑制，具有较高的控制精度和较好的动、静态性能．     

模糊神经网络在电阻炉温度控制系统中应用

针对电阻炉具有时变,分布参数的非线性特性,将模糊神经网络控制应用于电阻炉温度控制系统.该控制器自适应能力强,利用系统偏差和神经网络辨识模型的输出对模糊神经网络控制器的参数通过一种改进的BP算法进行在线调节,达到对电阻炉温度的实时控制.仿真结果表明模糊神经网络控制器具有良好的控制效果,优于一般PID控制.     

基于广义 Gronwall-Bellman 引理的小型涡扇发动机过渡态控制

针对航空发动机强非线性的特点,将非线性控制理论应用于小型涡扇发动机过渡态控制。基于非线性模型,应用广义Gronwall-Bellman引理设计给定转速跟踪器,该过渡态控制器可在一定范围的转速切换指令下,通过对控制器参数的选取来调节跟踪误差范数边界,使得闭环系统以指数收敛到新平衡状态。应用Lyapunov稳定性定理对该控制器的性能进行验证,在理论上证明了该非线性设计方法的有效性;并以DGEN380发动机为仿真研究对象,对上述控制器进行数值仿真。仿真结果表明设计的发动机过渡态转速跟踪器能满足航空发动机控制系统的动态性能指标,实现了基于非线性模型的简单加速控制,仿真结果验证了该设计方法的有效性。     

新型啮合式电动机全数字化控制系统设计

以一种新型啮合式电动机为研究对象,设计了一种结构简单、性能可靠的全数字化电机控制统。系统采用TMS320F240为主控单元,详细介绍了系统的结构组成和工作原理,包括啮合式电机驱动电路,电流、电压检测电路,位置/速度检测电路。该系统可以实现电机位置、速度的开环或闭环控制。以速度闭环控制为例,介绍了系统控制算法的设计。最后用试验结果检验了控制系统的闭环调速性能。