基于机器鱼尾鳍推进伺服系统的改进控制算法

机器鱼多关节尾鳍受外界负载变化及伺服系统机械结构本身特性的影响会使速度和位置曲线失真,从而影响机器鱼的推进效率。针对机器鱼的尾部推进伺服系统的性能需求,分别用PI(比例-积分)控制器和IP(积分-比例)控制器对直流伺服系统模型建立PWM驱动数字型调速系统,并对PI和IP这2种控制方式的性能进行分析和比较。通过仿真实验表明,IP控制比PI控制性能优良,能满足机器鱼推进系统的需要。     

基于带宽的永磁同步电机伺服控制器设计

为提高伺服系统的控制性能并解决控制参数整定困难的问题,该文设计了1种新的控制方法,应用于永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统中。建立了PMSM模型。设计了基于电流环带宽进行比例-积分(PI)控制参数整定的电流环控制器和基于速度环带宽进行自抗扰控制(ADRC)参数整定的速度环控制器。推导得到电流环带宽和速度环带宽的关系,从而将整个系统的控制参数归结到带宽1个参数上。经实验验证:该控制器结构通用性强,参数整定简单,易于工程实现;与传统比例-积分-微分(PID)控制方法相比较,在给定相同速度指令时,基于带宽的控制方法速度响应快,跟踪误差减小40%以上,在PMSM速度稳定时施加负载扰动,稳定时间缩短25%以上。     

永磁直线电机的H∞鲁棒控制系统设计

对矢量控制的永磁直线同步电机构成一个三环系统.为了克服不确定性因素和各种扰动对系统的影响,提高系统的鲁棒性能,在速度环和电流环内设计了H∞状态反馈控制器.将系统设计转化成H∞标准设计问题,然后通过求解线性矩阵不等式设计H∞状态反馈控制器.仿真结果表明,与常规的比例积分调节比例积分调节(PI)控制相比较,提出的控制策略使系统响应速度快,对扰动抑制能力强,对参数变化不敏感,具有较强的鲁棒性和伺服性能.     

基于分数阶模糊滑膜控制永磁同步电机的研究

为了提高永磁同步电机(PMSM)综合控制性能,基于传统的滑膜控制(SMC),设计了分数阶积分滑模控制器对永磁同步电机进行控制.针对传统滑膜控制存在抖振问题,应用了变结构概念的边界层方法,在分数阶滑膜控制器饱和函数前设计了模糊控制器以调整比例积分(PI)系数,从而有效地削弱抖振现象,提高了系统的综合性能.MATLAB仿真结果表明,分数阶模糊滑膜控制器可以有效地提高系统的鲁棒性,能较好地解决系统的抖振现象.     

一种用于城轨制动能量存储系统的控制策略

为克服城轨车辆工况辨识困难问题,提出基于牵引变电站特性的控制策略,设计了一种带有比例积分环节双环电流型滑模变结构恒频控制器,替代普通比例积分(proportion-integral,PI)控制器,以实现该控制策略并改善能量存储系统性能.针对阻容性负载,给出一种提高启动速度的方法.最后通过仿真试验对控制有效性进行了验证,结果表明该控制策略有效,且控制性能优于普通PI控制.     

基于模糊自适应PI控制和模型预测控制的MMC-HVDC控制方法

模块化多电平换流器的高压直流输电(modular multilevel converter-high voltage direct current, MMC-HVDC)系统包含外环控制器和内环控制器,是柔性直流输电系统的重要组成部分。传统的外环比例-积分(proportional-integral, PI)控制器的参数固定,没有自适应能力,稳定性和抗干扰性能较差;同时传统的内环控制器是在dq旋转坐标系下的解耦控制系统,其结构复杂,容易出现超调。因此,提出一种基于模糊自适应PI控制和模型预测控制(model predictive control, MPC)的MMC-HVDC控制方法,以简化系统结构,增强动态响应性能,进而使用准比例谐振(proportional resonance, PR)环流抑制控制器来替换传统环流抑制控制器,消除静差值。在Power Systems Computer Aided Design(PSCAD)仿真平台搭建MMC-HVDC系统模型,分别对比了改进前后内外环控制器的性能和环流抑制控制器的环流抑制效果,结果验证了所提方法的有效性和实用性。     

变参数FOPDT型系统的强鲁棒自适应PI控制器设计

针对基于非线性模型控制器设计困难的问题,将非线性系统用变参数形式的一阶惯性加延迟(FOPDT)模型描述,并进行控制器设计,从而简化控制器的设计过程并提高控制性能.采用一种新型的自适应比例积分(PI)控制器结构,通过增益参数切换和积分复位实现高精度的设定点跟踪和扰动抑制性能.仿真及实验结果表明:文中方法使系统控制精度提高10倍,达到0.01°;超调量有所减少;模型变化时,阶跃响应和干扰抑制效果仍佳;与传统的PI方法比较,文中方法具有良好的动态、稳态响应性能和鲁棒性.     

带修正因子模糊PID控制的PMSM交流伺服系统

为了克服永磁同步电机(PM SM)伺服系统的非线性和不确定性因素的影响,提高伺服系统的控制精度和性能特性,提出了带修正因子的模糊比例、积分和微分(PID)控制。它是集PID控制和模糊控制的优点于一体的控制系统,根据转速偏差来决定速度控制器采用模糊控制算法还是PID控制算法,并且根据控制系统的转速偏差和速度误差率,利用修正因子对模糊控制器的参数进行在线修改。仿真结果表明:带修正因子的模糊-PID控制优化了系统的动静态特性,满足系统的高性能要求,验证了该控制策略的优越性和可靠性。     

一种无刷直流电机模糊比例积分控制器的设计

为克服传统的比例积分(PI)控制器参数整定方法在无刷直流电机控制中存在精度低、抗干扰能力弱等缺点,提出了一种基于粒子群-引力(PSO-GSA)算法的模糊PI控制器设计方法。PSO-GSA算法融合了PSO算法的全局开发能力和GSA算法的局部探索性能,具有更加优异的最优值搜索能力。将PSO-GSA算法用于优化模糊PI控制器的量化因子和比例因子,实现了模糊控制对PI控制器的实时、高精度调节。仿真和实验表明,该方法可以使得无刷直流电机控制有较好的稳定性和鲁棒性,电机转速控制的精度有显著提高。     

伺服驱动系统高增益速度环的振动抑制方法

为解决速度控制器增益过大和负载扰动等因素引起伺服系统振动,导致系统不稳定的问题,提出伺服驱动系统高增益速度环的振动抑制方法.首先,采用速度振动信号反馈补偿的方法,设计滤波器提取振动速度信号作为速度反馈补偿;然后,采用内模控制(IMC)观测器进行负载扰动补偿,将观测出的扰动转换成对应的电流量,对电流环指令信号进行前馈补偿.仿真结果表明:与比例积分(PI)控制和传统的观测器补偿法相比,文中方法能有效地提高系统的响应和抗扰动性.     

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。     

High Performance Position Control System Based on SR-PM Motor

A position control system was developed using a synchronous reluctance permanent magnetic (SR-PM) motor with the field oriented control (FOC). To get satisfactory control performance, a fuzzy adaptive proportion integration (PI) controller was used rather than a conventional PI controller for the position control. The controller tunes the PI parameters online with fuzzy logic, based on the error and the change of the error between the feedback and reference position. The superiority of the fuzzy PI controller compared to conventional controller is illustrated by simulations and experiments which confirm that the fuzzy PI controller effectively restrains overshoot of the position response. As a result, the servo system gives satisfac- tory steady state and dynamic performance.     

高推力永磁直线同步电动机控制中的电流补偿

为满足高推力永磁直线同步电动机的速度伺服要求,选择IP速度控制器,借助在线辨识的方法对直线电机的动子质量、粘滞摩擦因数和推力波动进行辨识,并分别利用在线和离线补偿的方式,对推力扰动进行电流补偿.仿真结果表明,离线补偿使系统的速度波动降低,在线补偿使系统具有很强的鲁棒伺服性.     

高性能伺服系统转动惯量辨识及控制

以交流永磁同步伺服电机速度控制系统为研究对象,阐述了1种PI控制器参数实时校正的方法.该方法不仅大大提高了传统PI控制器的性能,而且保留了PI控制器较为简单的结构和特点.仿真结果表明,此种方法具有动态性能良好的特点.     

光电跟踪伺服系统二次跟踪控制

为提高光电跟踪伺服系统的跟踪精度,对输入信号未知条件下系统跟踪问题进行了研究。在单位负反馈系统基础上提出二次跟踪控制方法,并对系统频域特性进行了研究。结合光电跟踪伺服系统的特点,在跟踪探测器输出延迟条件下进行了控制律设计。仿真结果表明二次跟踪控制大幅提高了伺服系统对机动目标的稳态跟踪精度,比PI控制提高39倍,比PI+速度滞后补偿控制提高9倍,测试结果表明在40 m s延迟作用下,目标做50°/s,30°/s2等效正弦运动时稳态跟踪精度达到1′。     

基于模糊PI控制的永磁同步电动机伺服控制器设计

采用模糊PI控制代替传统PI控制的方法,以提高永磁同步电动机的控制性能．该方法通过检测电机转速和定子电流的瞬时值与给定值的偏差和偏差的变化率,在线查表选择适当的P、I参数,实现了永磁同步电动机的伺服控制,所有的表格都是通过实践经验制定出来的．仿真结果表明,采用模糊PI控制能够比传统PI控制更加有效地提高系统的响应速度,减小电机在暂态和稳态下的转矩脉动,以及提高系统运行的稳定性。     

PMSM神经网络实时IP位置控制

对永磁同步电机 (PMSM )提出了一种基于神经网络的实时IP位置控制方案·根据伺服系统中的IP控制策略 ,利用神经网络的优点设计了神经网络实时IP位置控制器·所设计的神经网络实时IP位置控制器结构简单 ,权值调整计算量小、速度快·同时用混合神经网络作为PMSM系统辨识器 ,用多步预测性能指标函数实现了实时在线训练·理论分析和实验仿真对比研究的结果 ,表明所提出方法具有优越的动态性能和鲁棒性·     

非线性基于模型的节流阀控制系统

发动机点火系统要求对空气和燃料进行精确的控制，这一系统中的一个重要组成部分是节流阀系统。建立一个非线性的节流阀模型，并且用它来进行控制方面的设计，给出一个非线性的基于模型的节流阀控制器，与通常的PI控制器相比，能有效地提高控制效果。     

基于模糊控制的交流伺服系统的设计

针对永磁同步电动机交流伺服系统,提出了模糊控制方案.在交流伺服系统的设计中,采用模糊控制器作为其位置调节器,采用电流快速跟踪控制方案设计电流调节器,对于速度调节器,按Ⅱ型系统设计,并选用PI型调节器,极大地提高了系统的性能.实验与仿真结果表明,基于模糊控制的交流伺服系统与常规PID控制的交流伺服系统相比,具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性,从而证明了这种设计方法的合理性和优越性.