直流电机双环调速系统内模控制方法的研究

针对直流电机起动反应慢、抗扰性能差、速度控制波动不稳定等问题,构建了直流电机转速、电流双闭环调速系统。在电机控制双闭环比例积分(PI)控制结构的基础上,提出了采用转速调节器和电流调节器的双环内模控制结构,并采用Smith内模设计方法来优化控制器中滤波器的参数,提高控制系统的性能。仿真结果证明,采用双内模控制结构的双闭环系统易整定、起动快、速度相对稳定性好、抗扰能力强,可使电机控制系统获得较好的动、静态性能。     

交流调速系统的内模控制

文章介绍了基于内模控制原理的感应电机调速系统设计方法.采用实验的方法建立了感应电机调速系统的速度环控制模型,依据内模原理设计了速度控制器,该控制器具有PI结构,但只有一个可调参数,且该参数与控制系统的动态特性直接相关.在基于DSP TMSLF/2407的运动控制平台(MCK2407 Pro Kit)上的实验结果表明,所设计的速度控制器结构简单,参数调整方便,调速系统具有良好的动态性能,能够满足感应电机的调速要求.     

自整定内模PID控制在非圆销孔加工中的应用

将工业过程控制方法用于微位移压电陶瓷驱动器控制,提出了一种自整定内模PID控制方法.该方法结合内模控制、PID控制和前馈控制,针对非圆销孔加工的特点,采用双环的控制结构,内环主要对控制对象进行等效,提高其动态性能;外环通过时间乘绝对误差的积分(ITAE)优化内模PID的整定参数.鲁棒性分析、仿真及实验表明,系统具有很强鲁棒性,能快速响应,在工作频率低于20 Hz时具有较好跟踪性能,达到了快速跟踪和减少滞环的目的.     

感应电动机调速系统的二自由度免疫内模控制

针对感应电动机调速系统,将二自由度内模控制和免疫算法结合起来,设计了一种改进型的二自由度免疫内模控制器。该控制器有两个利用免疫算法进行调整的调节参数,它不仅使内模控制器中因固定滤波时间常数(可调参数)引起的鲁棒性和快速性之间的矛盾得到有效缓解,而且可以使感应电动机调速系统独立控制跟随性能和抗扰性能。仿真结果表明,改进型二自由度免疫内模控制器改善了感应电动机调速系统的控制性能。     

永磁同步电机的高带宽鲁棒容错电流预测控制

为提高永磁同步电机交流伺服系统的电流环带宽和动态响应性能,提出了一种基于预测评价函数与滑模观测器的两步电流预测控制方法。首先设计了以获得最优电压矢量为控制目标的预测评价函数,解决了现有两步电流预测控制中系统噪声引起较大电流波动的问题;然后基于包含参数摄动项的定子电压方程和新型开关函数设计了一种滑模观测器,当观测器选取合适的增益矩阵时所观测的等效电流误差收敛于因电气参数失配导致的电流预测误差,并可根据等效电流误差进行相应电压的补偿修正。在电机控制性能测试平台上对所提出的方法进行了幅值为3A的q相电流阶跃响应实验,电流环带宽测试实验以及控制器鲁棒性实验,结果表明:该方法不仅能够有效提高伺服系统电流环的带宽水平和动态响应性能,还具有较高的鲁棒性。     

基于灰色预测的自适应内模PID双重控制器设计

针对一类非线性系统，提出一种基于灰色预测的自适应内模PID双重控制方法．把由系统的输入输出数据得到的灰色预测模型作为系统的内部模型，并在基本的内模控制结构上增加PID控制器，加快了跟踪误差收敛速度，内模控制的性能明显改善．仿真结果表明，该控制方法简单而有效，内模PID双重控制较单一内模控制具有更好的系统性能．     

基于内模控制原理整定PID参数

针对一类不稳定时滞过程,采用双环控制结构,首先使广义对象（内环）稳定,然后根据内模控制原理设计外环控制器,得到等效的PID控制器参数的整定方法．仿真结果表明,整定后的系统不但具有良好的鲁棒性,而且调节快速．适合于工程实际应用．     

基于无速度传感器直接转矩控制自抗扰交流调速研究

在感应电机直接转矩控制(DTC)调速系统中,常规PID速度调节器在电机受到扰动的情况下,需要花费较长时间才能使电机恢复到稳态值。为此,将一种新型的自抗扰控制器(ADRC)引入感应电机直接转矩控制调速系统中,设计速度ADRC调节器代替PID调节器,基于模型参考自适应控制（MRAS）方法设计速度观测器。对比分析了PID与ADRC两种方案下无速度传感器直接转矩控制交流调速系统性能。仿真试验结果表明,采用ADRC后,系统动态响应更快,抗扰动能力更强,在电机参数摄动的情况下,电机运行速度与指令速度偏差更小。     

绕线式感应电动机转子串可控硅滑动模控制

本文介绍一种新型控制方案：在绕线式感应电动机转子串电阻回路中串接三相可控硅，控制回路采用电流、速度双环滑动模控制，使系统具有良好性能．     

基于鲁棒内模原理实现的高性能变频调速系统

从内模控制的鲁棒机理入手,针对电机参数时变影响矢量控制系统性能的情况,提出了具有高性能的新型异步电机变频调速内模控制系统结构,解决了矢量控制系统参数鲁棒性差的问题.理论分析与仿真实验证明了该方案的有效性.     

基于动态矩阵的永磁同步直线电机速度控制

为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。     

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。     

高空风力发电机组预测函数控制研究

风筝发电机组是一种新型风力发电技术.采用yo-yo结构对风筝的动态进行建模,通过作用在两风筝线上的拉力控制风筝的飞行.风筝的一个发电周期可分为发电状态和电动状态,要求在发电阶段发电量最大、在电动阶段耗电量最小,每一个阶段的控制器设计均可归结为一个约束优化问题.为解决非线性实时优化的困难,采用预测函数控制原理设计风筝发电机组的最大发电控制器,具体分析了风筝发电机组一个发电周期各阶段的控制目标,给出了闭环控制系统的实现方案.仿真结果验证了控制策略的正确性和有效性,可以满足对控制算法速度的要求.     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模新方法

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上,利用C语言编写S-函数,提出了SRM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,构造C MEX S-函数的三类简化结构,建立独立的功能模块,如电机本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,通过功能模块的有机整合,搭建SRM控制系统快速高效的仿真模型.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(APC)与电流斩波控制(CCC)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.仿真结果证明了采用C MEX S-函数方式仿真建模的快速性和有效性.     

双闭环直流调速系统的变结构控制与仿真

根据变结构控制的基本思想,针对双闭环直流调速系统,设计一种变结构控制器,它取代常规系统的电流和速度调节器,成功地解决转速超调问题,仿真分析和实验结果表明,变结构控制器能使系统获得优良的动态和静态特性,而且控制器的设计简单,参数整定容易。     

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。     

永磁直线同步电机的模糊内模速度控制

针对在工作过程中的永磁直线同步电机易受到负载扰动和参数摄动等不确定因素的影响,将内模控制理论和模糊控制原理相结合,设计了PMLSM的实时参数可调整的模糊内模控制器,从而优化控制器来实现较好的控制效果．仿真实验表明,实时参数可调整的内模控制器具有更好的快速性、稳定性、鲁棒性．     

MICROPROCESSOR BASED PHASELOCKED LOOP SPEED CONTROL SYSTEM FOR AC MOTOR

In this paper the authors present an analysis and the implementation of microprocessor-baseddigital phase-locked loop speed control system for an induction motor which is actuated by aSPWM-GTR inverter.The system is controlled by a 16-bit single chip microprocessor.A new type of frequency and phase detector is presented in detail,An adaptive method isadopted in speed controller.A three mode control scheme is used.These techniques are very use-ful to the improvement of the dynamic behavior of digital AC motor drive system.Experimental results show that the system is of good stability,high precision and good dynam-ic performance.     

考虑风电不确定性的自适应MPC负荷频率控制方法

对风电不确定性引起的电力系统负荷频率控制变化问题展开研究.首先,对双馈风机(DFIG)虚拟惯性控制特征进行分析,构建风电参与的自动发电控制(AGC)系统模型;其次,讨论系统等效惯性时间常数H与风速变化的关联关系,描述风电不确定性对自动发电控制系统参数的影响;最后,进行自适应模型预测控制策略的设计,保证在风电输出不确定的情况下,控制器能够针对系统参数变化进行自适应调整,以保证最优的负荷频率控制效果.仿真结果表明:当风速变化而导致系统参数发生改变时,所提方法能够有效抑制高风速带来的等效惯性时间常数下降对频率控制的不利影响,并且具有更好的负荷频率控制能力.     

无解耦器的定子磁场定向矢量控制系统

为克服感应电机按定子磁场定向矢量控制解耦器带来的不便,提出一种不需解耦器的定子磁场定向控制方法.采用扩张状态观测器对磁链与转矩电流间耦合进行观测和补偿,结合自抗扰控制器进行磁链环的控制,同时将自抗扰控制器引入转速环,并进行了数字仿真和实物实验.结果表明,采用该方案取消了解耦器,简化了系统结构,降低了系统设计难度,并实现了定子圆形磁链的控制.不同转速下系统都具有快速动态响应和高稳态精度.