改进无差拍的永磁同步电机自抗扰控制策略

传统永磁同步电机（PMSM）矢量控制系统受到外界干扰时,容易引起转速、电流剧烈波动。基于这些问题,提出了基于改进无差拍电流预测控制（DPCC）的永磁同步电机自抗扰控制（ADRC）策略。首先,设计自抗扰控制器用于转速环,代替传统的PI控制器,自抗扰会根据扰动强弱自我调节;其次,将改进的无差拍电流预测控制用于电流环,提高了整个系统的控制精度;最后,在Matlab/simulink进行仿真,将速度环ADRC+电流环改进的DPCC,分别与传统PMSM矢量控制系统及速度环PI+电流环改进的DPCC进行对比,结果表明：与传统PMSM矢量控制系统及速度环PI+电流环改进的DPCC控制系统相比,速度环ADRC+电流环改进的DPCC控制系统的超调量更小,抗干扰能力更强。     

无速度传感器永磁同步电机预测电流控制策略

针对传统控制中电流环采用PI调节器存在的延时,基于永磁同步电机数学模型推导无差拍预测电流控制模型,利用预测电流控制提高系统暂、稳态性能.在此基础上,针对预测电流控制对于电机参数变化高敏感性的特点以及机械传感器测速成本高、精度低的问题,引入鲁棒因子,并利用波波夫稳定理论推导了控制系统模型参考自适应转速估算模型,设计了无速度传感器永磁同步电机预测电流控制系统.搭建控制系统Matlab仿真模型和电机对拖实验平台,仿真与实验结果的一致验证了所采用控制策略的有效性,表明该系统具有较高的转速辨识精度以及良好的动稳态特性.     

电动式主动稳定杆能耗最优控制方法

为解决永磁直流无刷电机转矩脉动大造成的作动器能耗高的问题,研究一种新型三闭环控制算法,外环采用电机转角PI控制,中间环采用转速PI控制,内环采用定子电流最优控制.基于Simulink建立14自由度整车模型和电机式主动稳定杆及其控制系统的仿真模型,仿真结果表明,控制算法能有效改善车辆的侧倾稳定性及乘坐舒适性,同时电机输出特性得到改善,系统能耗降低.      

一种无速度传感器的双馈风力发电机滞环矢量控制策略

为了简化双馈电机矢量控制系统所采用的基于电压正弦脉宽调制技术的控制方法,引入电流滞环跟踪脉宽调制技术,并针对所设计的滞环矢量控制系统设计了一种开环转速观测方案.该方案直接利用转子电流在同步旋转坐标系中的参考值分量而避免了对实际电流分量的计算,从而简化了观测器设计并改善了观测效果.简化后的控制系统不仅提高了响应速度而且不依赖电机参数,所设计的开环速度观测方案在一定程度上克服了传统开环速度观测的缺陷.通过PSCAD/EMT-DC软件仿真验证了控制系统的有效性和转速观测方案的准确性.     

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.     

永磁同步电动机矢量控制技术的研究

介绍了一种新颖的永磁同步电动机系统.该系统的速度环采用模糊控制和PI控制相结合的复合控制算法,电流环采用PI控制算法,同时将矢量控制和空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）控制应用到系统的闭环控制中.实验结果表明,该系统具有转速超调小、响应快和鲁棒性强的特点.     

基于改进自适应扰动观测的最大转矩电流比控制

针对内置式永磁同步电机(IPMSM)的最大转矩电流比控制(MTPA)受电机参数变化影响的问题,提出一种改进的自适应扰动观测的MTPA控制策略.该方法以定子电流矢量角作为扰动量,比较控制系统前后两个时刻的电流幅值大小,确定搜索方向.将自适应PI控制融入扰动观测法中,跟踪系统随机选择相应的扰动步长,解决动稳态性能,提高精度和系统运行效率,克服传统MTPA控制方法对电机参数依赖性、提高系统整体效率优化和电流矢量角搜索精度.考虑外界因素对电感和磁链等参数变化的影响,得到内置式永磁电机(IPMSM)dq轴下最优电流矢量角.仿真和试验结果表明,所提方法具有一定的有效性.     

永磁同步电机的积分型滑模变结构控制

在永磁同步电机(PMSM)的控制中,传统PI调节器存在动态性能和鲁棒性较差的问题.针对永磁同步电机控制的电流环和转速环,设计了采用带有积分控制项的滑模变结构控制方法(ISMC),不仅可以减少速度控制稳态误差,还能提高系统的响应速度.利用Matlab分别对PI控制和积分型滑模变结构控制进行了仿真分析.仿真结果表明,永磁同步电动机的积分型滑模变结构控制方法具有良好的动态性能和抗干扰能力.     

基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上，提出了PMSM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：PMSM本体模块、矢量控制模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等，同时进行功能模块的有机整合，搭建PMSM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，电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了该方法的有效性，同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

仿生六足机器人单腿控制系统

对仿生六足机器人单腿进行了运动学分析,计算了足端位置与关节角位置之间的关系.关节由直流伺服电机驱动,采用电流环和位置环双层控制结构,电流环采用PI控制,位置环采用PID控制,在Simulink仿真中调整控制参数,使位置环的阶跃响应迅速并且超调振荡较小.采用三次多项式实现轨迹规划,使位置、速度和加速度都连续,保证了运动的平稳性.     

PCB平面绕组力矩电机闭环反馈式驱动系统设计

针对PCB平面绕组力矩电机运转时平稳性的问题,采用能实现极低导通电阻的IRF2807PBF MOS管作为驱动电路的主要芯片,结合IR2010s驱动芯片以及STM32F103ZET6主控芯片搭建整体的驱动电路,提升了在慢速情况下电路的驱动能力。利用SS361RT霍尔磁性位置传感器,形成速度闭环反馈,并运用自抗扰控制算法对速度增量进行控制,使用PI电流环对电流增量进行控制,最后通过SVPWM模块输出六路PWM脉冲序列控制三相全桥电路中的各相MOS管导通,从而实现了一种针对PCB平面绕组力矩电机的PWM闭环反馈式平稳调速驱动系统。通过仿真和实验表明,相比于使用传统的PI速度环设计的电机驱动系统,该驱动系统在相同转速下能大大提升电机运行时的平稳性。将驱动系统用于光学生物测量仪PCB平面电机控制的延迟线部分,能使延迟线平稳低速运行,保证了测量精度。     

双馈风力发电机组动态性能改善的控制策略

针对传统PI电流调节器瞬态响应速度慢和控制带宽窄的问题,提出基于双滞环电流矢量控制技术的电流调节器.分析了基于双滞环电流矢量控制技术的电流调节器的工作原理,导出了双滞环电流矢量控制的开关表.在Matlab/Simu1ink平台中构建了所提出的基于双滞环电流矢量控制技术的电流调节器的仿真模型,仿真结果表明所提出的基于双滞环电流矢量控制技术的电流调节器具有快速的动态响应速度,其动态性能优于传统的PI电流调节器,可满足双馈风力发电机组对有功和无功功率快速调节的要求.     

永磁同步电机电流预测控制鲁棒性研究

电机矢量控制中电流环带宽决定系统的动态品质,基于电流预测控制的永磁同步电机以其动态响应快、电流纹波小等特点备受关注,但此方法依赖于电机准确的模型。本文设计了一种扩张观测器在线观测系统扰动,并对dq轴的给定电压进行补偿,从而提高算法对电机参数变化的鲁棒性。通过2.1 kW表贴式永磁同步电机实验验证,结果表明,所设计的算法对电机参数变化具有很好的控制鲁棒性。     

基于直接转矩控制的永磁同步电机扰动抑制的研究

采用直接转矩控制方法,研究了永磁同步电机的扰动抑制问题.首先,采用改变转矩角控制电磁转矩,进而改变定子磁链以达到控制电机的方法;其次,结合传统PID控制方法设计了速度环反馈的PI调节器模块;然后利用电机转速与转矩的对应关系设计了直接转矩控制,实现了对永磁同步电机的转矩的直接调节.最后,仿真结果表明:基于直接转矩的永磁同步电机控制系统具有较强的鲁棒性和较好的扰动抑制性能.     

基于DSP技术的直流调速系统的设计

本文介绍了一种采用16住高精度DSP芯片TMS320LF2407A作为主控器件,由四只功率MOSFET构成桥式PWM变换器并与电机转速、电流和电压检测处理环节组成的模数混合型电机三闭环直流调速系统的设计。系统中充分利用了DSP芯片内部集成的高精度A／D模数转换器,PWM脉宽调制电路和高速数字信号捕获单元实现电压、电流反馈控制环与转速反馈控制环的三闭环系统。控制器均采用DSP芯片软件生成,按照PI控制算法完成数字调节控制,并在此基础上进一步改进实现了抗积分饱和PI控制算法,实现了一个不同于常规调速系统的新型数模混合式直流调速系统的设计。     

二阶扰动观测器实现永磁同步电机电流补偿控制

永磁同步电机速度伺服系统的电流环存在外部干扰和系统参数摄动,影响了PI控制的性能.利用系统输出与内模输出误差,设计一种新型的鲁棒内环扰动观测器,来估计系统不确定量补偿量.在保证系统鲁棒稳定性条件下,设计扰动观测器的动态响应为二阶系统,达到无稳态误差.实验仿真表明,增加了扰动观测器补偿的PI电流环控制系统,能够很好地抑制电流环中的扰动,减小电流波动,提高电流的跟踪精度.     

观测器补偿的永磁同步电机电流环多变量滑模控制

针对永磁同步电机电流环的强耦合特性问题,提出一种基于观测器补偿的多变量滑模电流环控制策略.该方法建立一个含有不确定量的电流环控制模型,通过多变量滑模控制实现永磁同步电机的d-q轴电流解耦控制,并获得很好的电流响应性能.针对电机系统的参数摄动、负载扰动等因素,设计一种降阶观测器实现速度扰动补偿方法.同时,构造李雅普诺夫函数从理论上分析了系统稳定性的条件.经过永磁同步电机实验平台验证,与常规PI控制策略相比,本方法可获得更快的电机调速能力,更高的调速稳态精度,同时d-q轴电流响应过渡过程更短且精度更高.     

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.     

变增益PI速度控制器在间接磁场定向控制系统中的应用

针对感应电机无速度传感器间接磁场定向控制系统中传统PI控制器和磁通观测器的不足,利用感应电机的时变参数模型的降阶处理方法,提出一种变增益的PI速度控制器;为获得无速度传感器控制,提出一种非线性鲁棒高增益观测器。仿真和试验验证表明:PI速度控制器不但能根据实际工况实现PID参数的在线调整,而且工程实现简单,减少了系统在启动阶段的超调;非线性鲁棒高增益观测器只需要电机的定子电压和电流,能同时观测电机的状态量和转子时间常数等参数,鲁棒性好,计算量少,易于适时在线实现。     

六相感应电机的非线性反推矢量控制

针对电机传统矢量控制运行时存在响应速度慢、抗扰性能差等问题,从六相电机的自身特点入手,提出一种新型的六相感应电机非线性反推矢量控制方法.首先,分析和建立了六相电机数学模型,并通过新虚拟电压平衡矢量来确定空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)方案以减小电机定子谐波电流;其次,应用反推原理设计了反推控制器取代传统的PI控制器,减少系统控制中调整参数数目,实现电机对给定信号的跟踪控制;最后,在MATLAB/Simulink中进行仿真验证.仿真结果表明:所提出的控制方法与传统的PI控制方法相比,能够改善定子电流波形,具有良好的动静态性能.