感应电机Backstepping控制方法及dSPACE实时仿真研究

感应电机的高性能控制研究始终是非线性控制领域中的一个重要研究方向，Backstepping控制方法的提出为感应电机控制系统的非线性设计带来了全新的思路。利用本质上是非线性反馈控制的Backstepping方法，在转子磁链和电机转速不可测的情形下，实现感应电机部分状态反馈的位置渐近跟踪，且确保系统中的所有信号的有界性。该方法通过建立磁链、转速观测器，设计全局定义的控制律，具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好等的特点。基于dSPACE的在线仿真结果表明：系统运行平稳，转速、磁链不可获知时，仍可有效渐近跟踪期望的参考位置，具有较优的伺服跟踪特性。     

单泵驱动双马达速度同步控制技术研究

提出一种改进的NarandraMRAC方案,结合恒压网络技术,对单泵驱动双马达速度同步控制问题进行了研究。该方案对恒压网络压力波动、负载干扰具有较强的鲁棒性。采用独立泵源驱动双马达同步控制方案适用于工程机械行走系统,对越野性能要求高的步兵战车驱动系统也具有适用性。     

基于Lyapunov稳定性理论的星型耦合电动机网络的混沌同步

基于Lyapunov稳定性理论和多个体协调控制,通过设计网络中互联电动机节点之间的耦合函数,实现整个星型耦合电动机网络的渐进同步。从理论分析和数值仿真两个方面,证明并验证了该控制策略的有效性。提出的耦合函数结构简单、控制效果良好,对保证电动机传动系统的协调同步运行具有较好的应用参考价值。     

Liu混沌系统的线性反馈和状态观测器同步

Liu混沌系统是新近提出的三维混沌系统。文章分析Liu混沌系统的结构特点,设计了线性反馈同步方法和基于状态观测器的同步方法。线性反馈同步法结构简单;通过误差系统的分析,从理论上推导了系统实现同步的充分条件。基于状态观测器的同步方法对原系统结构没有特殊要求,无需求解Lyapunov函数;通过设定不同的控制参量,分析了控制参量和同步速度之间的关系。实验结果证明了两种同步方法的有效性和正确性。     

考虑铁损的感应电动机仿真模型研究

推导了感应电动机在同步旋转坐标系下考虑铁损的状态方程，将状态和参数分离开来，用MATLAB CMEX文件S函数建立了考虑铁损的变参数感应电动机仿真模型，用仿真实例验证了模型的正确性、有效性和快速性，为感应电动机的控制问题提供了一个更加接近电机行为特性的高效仿真模型。     

交流感应电机矢量控制全离散混合式仿真研究

在MATLAB软件平台上用基于模块化的方法设计了全离散化的,由Power System Blocks(PSB)电气模块和Simulink计算模块构成的混合式仿真系统,并通过仿真实验验证了该系统的正确性。实验结果表明:离散化采样周期可以合理控制仿真速度和精度,计算模块的离散化仿真方便了实际系统的设计和测试;混合式仿真具有物理概念清晰,仿真用途多的优点。     

基于U-I模型的感应电机定子磁链估计的仿真研究

定子磁场定向的直接转矩控制逐渐被广泛应用于高性能异步电机调速系统。定子磁链估计精度是影响控制系统动态、稳态性能的主要因素。由于定子电阻参数变化及低通滤波器的影响，尤其低速运行时，传统定子磁链估计方法的估计精度及快速性往往很差。提出了一个全新的改进U-I模型定子磁链估计方案，不仅解决了定子电阻整定补偿问题。而且解决了低通滤波器截止频率优化补偿问题．在此基础上，建立直接转矩控制方案的仿真系统，仿真结果表明提出的方案能够使异步电机在低速到高速范围内都能得到令人满意的性能。     

基于模糊空间矢量调制的直接转矩控制方案

提出了一种基于模糊空间矢量调制(SVM)技术的异步电机直接转矩控制(DTC)方案。传统SVM-DTC中使用两个PI控制器来产生参考电压矢量的两个分量。设计了转矩模糊控制器代替原有的转矩PI控制器,并给出了基于此模糊控制器的SVM-DTC系统。该转矩模糊控制器的输入是转矩误差与转矩误差变化率,输出为参考电压矢量的转矩分量。针对所提出的方案进行了仿真实验,并与传统SVM-DTC相比较。仿真结果表明该模糊SVM-DTC方案能够提高系统的鲁棒性。     

Tracking Synchronization of Networked Lagrangian Systems via Impulsive Control and Its Applications

An impulsive control scheme is proposed to investigate the tracking synchronization of ring and inline networked Lagrangian systems. Given a time-varying target trajectory, some algebraic synchronization criteria are derived to make the networked Lagrangian systems synchronize to the target trajectory. A distinctive feature of the proposed work is that the impulsive control scheme is used to investigate the highly nonlinear Lagrangian systems. By the impulsive control, each agent described by the Lagrangian system instantaneously interacts with its neighbors only at some discrete moments. Furthermore, the proposed control strategy requires only local coupling feedback for global convergence. As a direct application of the obtained theoretical results, the tracking synchronization of multiple 3-DOF mobile robots is discussed in detail and simulated. Simulation results verify the effectiveness of the proposed control strategy.     

基于DSVM直接转矩控制的风力机实时模拟系统

为解决实验室无法用真实风力机研究风力发电的相关技术问题,提出了用先进的直接转矩控制（DTC）策略控制异步电机模拟风力机特性的技术。设计了风机转矩的计算方法,及异步电机直接转矩控制系统,使其跟随风机转矩变化,进一步利用离散空间矢量调制（DSVM）技术改善了系统的低速性能,并在RT-LAB仿真平台下对所设计的风力机模拟系统进行了实时仿真,验证了系统稳定性好,准确性高的特点,为实验室内研究风力发电技术提供了一个良好的方案。     

一类时延混沌系统的自适应同步

针对一类时延混沌系统参数未知的情况,将自适应技术与系统辨识技术应用于时延混沌系统的同步控制。在系统非线性动态函数的导数满足有界的基本假设条件下,给出了此类系统基于线性函数耦合的阈值条件。利用Lyapunov理论,分析了同步的渐进稳定性,给出并证明了该判定条件的充分性;同时给出系统参数的自适应辨识,使系统参数逐渐逼近真实值,实现具有不同初始点、参数未知的时延混沌系统的同步控制     

双馈发电机最大风能捕获和转换策略的仿真

为了最大限度地利用风能,提高风力发电系统的效率,提出了一种既可实现双馈发电机系统低于额定风速下的最大风能捕获又可使得电机铜耗最小化运行的优化控制策略。在分析风力机特性和双馈发电机基本电磁关系的基础上,推导了双馈发电机实现最大风能捕获和转换的定子有功功率和无功功率的数学模型,并应用基于动态同步轴系下的双馈发电机励磁控制策略实现了系统的最优控制。利用Matlab/Simulink对不同风速下双馈发电机系统的运行性能进行了分析和比较,结果验证了该控制策略的正确性和可行性。     

新分段分数阶混沌系统的同步控制

通过改变修正的Lorenz-Stenflo (modified Lorenz-Stenflo, MLS)混沌系统的分段函数项,得到了一个新的四维分段混沌系统。新系统较MLS混沌系统具有更低的分数阶维数,在3.44阶时仍具有混沌特性。根据分数阶系统的线性稳定性理论和非线性反馈控制方法,提出了新分数阶系统的状态同步方法。通过理论推导,得到了两个混沌系统的同步稳定条件。控制器能够自适应地根据误差大小调节反馈系数,缩短同步时间。最后对3.6阶的分数阶系统进行了同步仿真实验,仿真结果验证了改进算法能够加快同步速度。     

一类具有未知参数干扰的混沌系统的同步

利用主动控制思想实现了两个具有未知参数干扰的不确定混沌系统的同步。通过在控制器中添加误差补偿项来消除参数干扰对系统同步的影响,并利用矩阵理论中盖格尔圆定理给出了控制器中线性部分参数取值的一般范围。理论分析证明,所设计的响应系统能使同步误差收敛到零。最后针对Lorenz系统进行了仿真,结果表明设计的控制器是有效的。     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模研究

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上，提出了SRM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，建立独立的功能模块，如电机本体模块、速度控制模块、电流控制模块、转角选择模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建SRM控制系统的仿真模型。系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用角位置控制与电流斩波控制相结合的方法，保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能。仿真结果证明了该SRM建模方法的合理性、有效性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

含有通信时滞的多航天器SO(3)姿态协同控制

针对多航天器系统姿态协同问题,提出了存在通信时滞情形下基于特殊正交群SO(3)的协同控制设计方法。采用SO(3)对姿态进行统一描述,并结合有向通信拓扑对协同控制系统进行建模。在此基础上设计了旋转矩阵形式的协同指令,定义SO(3)上的协同误差以构造协同控制器。引入补偿滤波器对系统的时滞状态进行补偿,从理论上对设计的SO(3)协同控制器进行了稳定性分析和证明,保证了对指令信号的有效跟踪,从而实现航天器之间的姿态协同。通过仿真对所提方法进行了验证,仿真结果表明,所提出的基于SO(3)的姿态协同控制方法是可行、有效的。     

Robust Adaptive Multi-Switching Synchronization of Multiple Different Orders Unknown Chaotic Systems

Multi-switching synchronization(MSS) of multiple different orders unknown chaotic(UC)systems confines hacking in the digital transmission process. Similarly, the suppression of undesirable chattering increases synchronization performance. This paper proposes a new robust synchronization control(RASC) technique and discusses the MSS of multiple different orders UC systems. This controller accomplishes(i) quick convergence,(ii) reduces the transient oscillations, and(iii) the rate of convergence decreases in the vicinity of the origin that causes the suppression of chattering. Analysis based on the Lyapunov direct method assures this convergence behavior with any positive values of the feedback gains. This work also provides parameters updated law that estimates the true values of unknown parameters. Numerical examples of five UC systems different orders are simulated. The computer based graphical results validate the efficiency and performance of the proposed RASC technique and the synchronization strategy when compare to peer works. In the simulation, the proposed synchronization strategy successfully recovers an encrypted received image on a communication channel.The article suggests some future research problems to extend the use of the proposed work.     

Speed-Sensorless Control Using Elman Neural Network

1. INTanDUCTIONControlling induction motor without sensor is available nowadays. In order to aclileve two-level closed lOops,i. e., digital current lOop and digital speed loop, it is necessary to sense.and digitize the motor phase currentand motor speed. Howver, the sensors involved have the followillg disadvantages. First, they aJre eXPensiveand make up a significan portion of the total cost. Second, they may result in electrical or mechaulcal fault.Based on speed estimation, it is pos…     

基于人机合作的有人/无人机编队队形变换策略

队形变换是有人/无人机(manned/unmanned aerial vehicle, MAV/UAV)编队飞行的关键技术,为提高编队队形变换效率并减轻飞行员操纵压力,设计了基于人机合作的MAV/UAV编队队形变换策略。首先设计了MAV/UAV编队控制系统,然后在UAV运动学模型基础上设计了一种以路径跟踪为主,速度调节为辅的MAV/UAV编队队形变换策略。通过将水平转弯机动与虚拟力相结合,并考虑实际情况中编队内碰撞问题,设计了一种改进虚拟力路径跟踪方法;根据MAV与各UAV之间的路径差,设计各UAV速度控制律,使得MAV与各UAV速度与航向角一致,从而实现编队队形变换。仿真结果验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于EKF的永磁同步电机转子位置和速度估计

提出了一种新颖的基于EKF(扩展卡尔曼滤波)实现PMSM(永磁同步电机)转子位置和速度估计的方法。利用该算法，通过测量电机的端电压和流过定子线圈的电流在线估计电机转子的位置和速度，实现了永磁同步电机的无传感器控制策略。仿真结果验证了该算法的可行性。