基于ESM-REKF的直线电机无差拍预测电流控制

1

作者 林健 孙冀婷 +1 位作者 周磊 姜武杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期110-115,共6页

永磁同步直线电机(PMSLM)无差拍预测电流控制(DPCC)在实际系统中受采样延时和电机参数失配的影响,电流跟踪精度下降,从而引起推力波动,为此提出一种基于扩张状态建模(ESM)和抗差扩展卡尔曼滤波(REKF)的无差拍预测电流控制策略。首先,对P... 永磁同步直线电机(PMSLM)无差拍预测电流控制(DPCC)在实际系统中受采样延时和电机参数失配的影响,电流跟踪精度下降,从而引起推力波动,为此提出一种基于扩张状态建模(ESM)和抗差扩展卡尔曼滤波(REKF)的无差拍预测电流控制策略。首先,对PMSLM电气子系统的扰动进行分析,借鉴扩张状态观测器的思想,将扰动作为一个高阶积分器以构建ESM;其次,结合ESM设计包含参数变化扰动估计的EKF,在此基础上,为了抑制粗差对状态估计的影响,设计抗差误差协方差阵,从而得到ESM-REKF的扰动估计方法;最后,利用电流预测值和扰动估计值对DPCC进行改进与补偿。仿真和实验结果表明,相对传统DPCC,所提控制策略在标称值下,电流谐波畸变率降低了约5.38%;在电感参数失配下,电流谐波畸变率降低了约9.38%,电磁推力的超调下降了约7%,明显削减采样延时和参数失配对电流预测精度的影响,实现对电流快速准确地跟踪,有效抑制推力波动。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 无差拍预测电流控制 扩展卡尔曼滤波器 抗差

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基于扰动补偿的LCL型并网逆变器无差拍预测电流控制策略 被引量：6

2

作者 杨浩 杨黎晖 +2 位作者 陈延明 史金柱 王少康 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期8411-8422,共12页

在对电感–电容–电感(inductive-capacitive-inductive,LCL)型并网逆变器进行模型预测电流控制时,数字延时会引入控制误差,同时,被控对象模型精确程度也会影响预测控制性能。为降低数字延迟影响和预测控制对系统模型变化的敏感度,最终... 在对电感–电容–电感(inductive-capacitive-inductive,LCL)型并网逆变器进行模型预测电流控制时,数字延时会引入控制误差,同时,被控对象模型精确程度也会影响预测控制性能。为降低数字延迟影响和预测控制对系统模型变化的敏感度,最终提高LCL型并网逆变器在弱电网并网环境下的运行性能,该文提出一种基于扰动补偿的LCL型并网逆变器无差拍预测电流控制策略。通过采用基于线性插值法的改进型无差拍预测控制策略,降低数字延时带来的控制误差;在弱电网阻抗辨识基础上,设计内模扰动观测器,通过构造李雅普诺夫函数,选择满足系统稳定的自适应增益,以抑制模型失配及测量噪声等扰动量对预测控制性能的影响,并提高逆变器在弱电网环境下运行适应性。最后通过仿真和实验,验证所提策略有效性。 展开更多

关键词 并网逆变器 扰动观测器 阻抗辨识 李雅普诺夫函数 无差拍预测电流控制

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基于高阶滑模观测器的永磁同步电机无差拍预测电流控制 被引量：10

3

作者 徐睿琦 张昆鹏 +3 位作者 林欣魄 孔德山 刘壮 刘健行 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1990-1998,共9页

为了提高永磁同步电机速度和电流跟踪精度等控制性能,本文提出了一种基于高阶滑模观测器的永磁同步电机无差拍预测电流控制方法.首先,将参数变化和外部负载变化视为集总扰动,建立内置式永磁同步电机的数学模型.然后,构造了两个三阶超螺... 为了提高永磁同步电机速度和电流跟踪精度等控制性能,本文提出了一种基于高阶滑模观测器的永磁同步电机无差拍预测电流控制方法.首先,将参数变化和外部负载变化视为集总扰动,建立内置式永磁同步电机的数学模型.然后,构造了两个三阶超螺旋滑模观测器来分别估计速度和电流回路中的集总扰动,并将估计出的扰动前馈到对应的控制器中进行补偿,以提高系统的鲁棒性和跟踪精度.此外,转速环采用了一种改进的滑模趋近律,以降低控制信号中的抖振和缩短系统状态到达滑模面所需的时间.最后,将所设计的方法在内置式永磁同步电机实验平台进行验证,并与传统的无差拍预测电流控制和指数趋近律滑模速度控制器进行了对比,实验结果表明了算法的有效性和优越性. 展开更多

关键词 永磁同步电机 无差拍预测电流控制 高阶滑模观测器 滑模控制

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用于SPMSM的自适应增量式无差拍预测电流控制算法 被引量：2

4

作者 李博群 杨家强 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期607-612,共6页

针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)传统无差拍预测电流控制在参数失配时易扩大电流静差的问题,提出自适应增量式无差拍预测电流控制算法.基于给定电压增量、给定电流增量以及实际电流增量建立增量式预测方程,结合定子电阻远小于定子电感与... 针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)传统无差拍预测电流控制在参数失配时易扩大电流静差的问题,提出自适应增量式无差拍预测电流控制算法.基于给定电压增量、给定电流增量以及实际电流增量建立增量式预测方程,结合定子电阻远小于定子电感与采样时间之比,消去定子电阻和永磁体磁链.基于转子机械角速度误差对电流误差进行自适应加权组合,用该组合对增量式预测方程中的给定电压增量进行自适应补偿以减少预测误差.实验结果表明,所提算法在设置的参数失配情况中,电流静差消除能力均高于传统算法;当转速变化时,在所提算法控制下电流内环的动态性能优于传统算法,转速外环的动态性能有效提高. 展开更多

关键词 表贴式永磁同步电机(SPMSM) 无差拍预测电流控制 参数失配 增量式预测方程 自适应补偿

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基于改进型VSVPWM逆变器的无差拍鲁棒预测控制

5

作者 孙华泽 刘春喜 +1 位作者 洪方瑞 徐金荣 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第6期15-23,共9页

针对中点钳位型逆变器采用无差拍预测电流控制时电感参数失配和使用虚拟空间矢量脉宽调制分别导致控制精度低和共模电压大的问题,提出一种基于新型虚拟空间矢量脉宽调制的无差拍鲁棒预测控制方法。首先,通过有源阻尼方法消除LCL型滤波... 针对中点钳位型逆变器采用无差拍预测电流控制时电感参数失配和使用虚拟空间矢量脉宽调制分别导致控制精度低和共模电压大的问题,提出一种基于新型虚拟空间矢量脉宽调制的无差拍鲁棒预测控制方法。首先,通过有源阻尼方法消除LCL型滤波器所带来的谐振问题。其次,设计降阶型扩张状态观测器,可在系统出现扰动时进行补偿。最后,重新定义虚拟电压空间矢量脉宽调制,即忽略正小矢量,采用负小矢量和中矢量进行合成。实验结果表明,该方法可提高系统的鲁棒性和抑制共模电压。 展开更多

关键词 NPC型并网逆变器 无差拍预测电流控制 有源阻尼 扩张状态观测器 改进型VSVPWM

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基于参数辨识的永磁辅助同步磁阻电机电流无差拍控制 被引量：3

6

作者 许爱德 刘鑫 +1 位作者 李新宇 胡士迈 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5626-5638,共13页

针对永磁辅助同步磁阻电机电感参数失配引起传统无差拍预测电流控制器受扰动的问题,该文提出一种电感参数自适应的无差拍预测电流控制方案。所提算法利用模型参考自适应系统对电感参数进行在线辨识,并将辨识结果代替控制器中的原始电感... 针对永磁辅助同步磁阻电机电感参数失配引起传统无差拍预测电流控制器受扰动的问题,该文提出一种电感参数自适应的无差拍预测电流控制方案。所提算法利用模型参考自适应系统对电感参数进行在线辨识,并将辨识结果代替控制器中的原始电感模型参数,以确保控制器的模型参数和电机实际参数相匹配,进而增强无差拍预测电流控制系统的鲁棒性。根据永磁辅助同步磁阻的数学模型,对电机本体进行了建模,以实现对所提算法的仿真验证。最后在以TMS320F28335控制器为核心的实验平台上进行了实验验证。仿真和实验结果均表明,当电机参数与模型参数不匹配时,所提算法相较于传统的无差拍预测电流控制算法在电流波动峰峰值、电流跟踪静差及系统鲁棒性方面都有明显的改善。 展开更多

关键词 永磁辅助同步磁阻电机 参数辨识 无差拍预测电流控制 模型参考自适应

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三相并网逆变器无差拍电流预测控制方法 被引量：102

7

作者 杨勇 阮毅 +1 位作者 叶斌英 汤燕燕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第33期40-46,共7页

针对三相并网逆变器的特点,采用一种新的无差拍电流预测控制策略。与传统不加补偿的无差拍控制器相比,可改善控制上的延时,在相同的采样频率下可使输出电流畸变减少,提高三相并网逆变器的性能。为进一步提高三相并网逆变器的可靠性和降... 针对三相并网逆变器的特点,采用一种新的无差拍电流预测控制策略。与传统不加补偿的无差拍控制器相比,可改善控制上的延时,在相同的采样频率下可使输出电流畸变减少,提高三相并网逆变器的性能。为进一步提高三相并网逆变器的可靠性和降低并网逆变器的成本,提出一种基于软件锁相环和虚拟电网磁链的无电网电压传感器的控制策略。采用虚拟的电网磁链矢量定向的矢量控制,实现了d、q轴电流的解耦控制,使q轴电流控制有功功率,d轴电流控制无功功率。将无差拍电流预测控制和无电网电压传感器控制相结合,为三相并网逆变器提供一种高性能的解决方案。最后实验验证了该方案的可行性和正确性。 展开更多

关键词 无差拍电流预测控制 软件锁相环 虚拟磁链 解耦控制

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永磁同步电机改进无差拍电流预测控制 被引量：68

8

作者 王宏佳 徐殿国 杨明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期39-45,共7页

永磁同步电机数字控制系统的电流预测控制,具有动态响应快、开关频率恒定、适于数字实现等特点。基于拉格朗日插值的无差拍预测控制算法,对电机电感参数失配比较敏感。为此,提出一种改进无差拍预测控制算法,修改了电流偏差约束条件和输... 永磁同步电机数字控制系统的电流预测控制,具有动态响应快、开关频率恒定、适于数字实现等特点。基于拉格朗日插值的无差拍预测控制算法,对电机电感参数失配比较敏感。为此,提出一种改进无差拍预测控制算法,修改了电流偏差约束条件和输出电压预测方法。利用根轨迹法分析了算法鲁棒性与电感参数失配的关系。在电机电感参数发生失配情况下,能够维持系统稳定,实现电机电流的闭环控制,使实际电流跟随给定,提高了算法的鲁棒性。仿真和实验结果验证了分析设计的可行性和有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无差拍电流预测控制 空间矢量脉宽调制 鲁棒性

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新型模型参考自适应的PMSM无差拍电流预测控制 被引量：14

9

作者 张懿 徐斌 +2 位作者 魏海峰 李垣江 刘维亭 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期157-167,共11页

永磁同步电机(PMSM)的无差拍电流预测控制(DPCC)对参数失配非常敏感。在实际应用环境中,由于某些因素的影响,电机参数会失配,严重时会导致PMSM运行故障。为了减小对DPCC的影响,提出一种基于新型模型参考自适应系统(MRAS)的参数分步辨识... 永磁同步电机(PMSM)的无差拍电流预测控制(DPCC)对参数失配非常敏感。在实际应用环境中,由于某些因素的影响,电机参数会失配,严重时会导致PMSM运行故障。为了减小对DPCC的影响,提出一种基于新型模型参考自适应系统(MRAS)的参数分步辨识方法。首先,获得定子电阻和定子电感的参数,并将其作为已知量来辨识转子磁链。等待参数稳定之后,再将辨识结果作为已知量用于辨识定子电感和定子电阻。最后,将辨识出的参数代入DPCC进行改进。实验结果表明,该方法可以解决模型欠秩的问题,并且可以抑制电机参数失配对DPCC的影响,提高动态跟踪性和鲁棒性,具有一定的工程实际意义。 展开更多

关键词 无差拍电流预测控制 参数分步辨识 动态跟踪性 鲁棒性 永磁同步电机

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基于内模干扰观测器的永磁同步直线电机无差拍电流预测控制方法 被引量：32

10

作者 尹忠刚 白聪 +1 位作者 杜超 刘静 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期5741-5750,共10页

针对永磁同步直线电机(PMLSM)无差拍电流预测控制中因参数扰动与模型失配导致电流误差问题,提出基于内模干扰观测器(IMDO)的鲁棒电流预测控制来实现精确的电流环控制。首先,构建基于永磁同步直线电机数学模型的无差拍电流预测控制算法,... 针对永磁同步直线电机(PMLSM)无差拍电流预测控制中因参数扰动与模型失配导致电流误差问题,提出基于内模干扰观测器(IMDO)的鲁棒电流预测控制来实现精确的电流环控制。首先,构建基于永磁同步直线电机数学模型的无差拍电流预测控制算法,得到了算法的稳定域,使控制算法在电机参数摄动范围内稳定;其次,将内模干扰观测器估计的系统扰动引入含参数扰动的电压方程,保证观测的状态变量不断逼近准确的系统状态变量,为传统无差拍电流预测控制算法提供实时扰动补偿,从而实现电流环的精确稳态无差控制。实验结果验证了本文提出的算法在参数扰动和模型失配时能够实现快速精确控制,明显提高了系统的鲁棒性能。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 无差拍电流预测控制 内模干扰观测器 在线扰动估计

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基于无差拍电流预测控制的永磁同步电机谐波电流抑制策略 被引量：23

11

作者 谷鑫 鲁金月 +2 位作者 王志强 金雪峰 陈炜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第24期6345-6356,共12页

为解决永磁同步电机在运行过程中三相电流发生畸变、谐波含量高等问题,该文提出一种新的谐波电流抑制方法。首先分析了各次谐波电流在对应同步旋转坐标系下的表现形式,并在此基础之上设计了闭环谐波电流检测系统对谐波电流进行提取,最... 为解决永磁同步电机在运行过程中三相电流发生畸变、谐波含量高等问题,该文提出一种新的谐波电流抑制方法。首先分析了各次谐波电流在对应同步旋转坐标系下的表现形式,并在此基础之上设计了闭环谐波电流检测系统对谐波电流进行提取,最后采用无差拍电流预测控制策略生成补偿电压用于抑制谐波电流。仿真与实验结果表明,该方法可以有效抑制谐波电流,提高电机三相电流的正弦度,并且具有计算简单、易于实现的特点。 展开更多

关键词 永磁同步电机 谐波电流 谐波抑制 同步旋转坐标系 无差拍电流预测控制

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基于参数在线辨识的高速永磁电机无差拍电流预测控制 被引量：10

12

作者 刘刚 张婧 +1 位作者 郑世强 毛琨 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期98-108,共11页

针对无传感器表贴式永磁同步电机高速运行过程中电气参数摄动影响电流环性能和转子位置估计精度的问题,提出一种基于参数辨识的无传感器高速永磁电机无差拍电流预测控制方法。首先,为了提升电流环控制器的动态性能,结合永磁电机控制系... 针对无传感器表贴式永磁同步电机高速运行过程中电气参数摄动影响电流环性能和转子位置估计精度的问题,提出一种基于参数辨识的无传感器高速永磁电机无差拍电流预测控制方法。首先,为了提升电流环控制器的动态性能,结合永磁电机控制系统的特点,采用无差拍电流预测控制并进行模型参数敏感性分析。其次,针对多参数在线辨识存在的欠秩问题,提出在3种不同时间尺度下,采用基于神经元迭代求解的总体最小二乘法在线分步辨识电机定子电感、电阻和永磁体磁链。最后将辨识结果用于更新无差拍电流预测控制器及滑模观测器参数。实验结果表明,基于参数辨识的无传感器高速永磁电机无差拍电流预测控制方法能有效提高电流环控制器稳态性能及转子位置估计精度。 展开更多

关键词 高速永磁同步电机 无差拍电流预测控制 无传感器控制 多参数在线辨识 总体最小二乘算法 神经元

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MMC变流器的无差拍电流预测控制器研究与设计 被引量：7

13

作者 赵峰 甘延奇 +3 位作者 陈小强 王英 张帆 李述特 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期123-131,共9页

为了提高模块化多电平变流器MMC(modular multilevel converter)的稳定性与动态性能,实现环流抑制,提出基于交流电流和环流双目标调节的无差拍控制。通过MMC单相等效电路的动态方程,设计MMC交流电流分量以及环流分量的无差拍电流预测控... 为了提高模块化多电平变流器MMC(modular multilevel converter)的稳定性与动态性能,实现环流抑制,提出基于交流电流和环流双目标调节的无差拍控制。通过MMC单相等效电路的动态方程,设计MMC交流电流分量以及环流分量的无差拍电流预测控制器,并针对实际控制存在的时延问题进行理论分析提出改进措施。通过搭建无差拍控制下模块化多电平变流器的十电平Simulink仿真模型,验证控制策略的有效性。结果表明:通过无差拍控制可以显著提高模块化多电平变流器的稳态和动态性能,且达到环流抑制和均压的目的。 展开更多

关键词 模块化多电平变流器 无差拍电流预测控制 延时补偿 环流抑制

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永磁同步电机的无差拍电流预测控制优化算法 被引量：6

14

作者 范佩樟 刘凌 +1 位作者 靳东松 刘思源 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期29-38,共10页

针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)无差拍电流预测控制在电机参数发生偏差时会导致系统失稳,d、q轴电流发生大幅度振荡的问题,提出了一种鲁棒前馈电流预测控制算法。用前一时刻的参考电流和当前时刻的采样电流代替传统电压预测式中的当前... 针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)无差拍电流预测控制在电机参数发生偏差时会导致系统失稳,d、q轴电流发生大幅度振荡的问题,提出了一种鲁棒前馈电流预测控制算法。用前一时刻的参考电流和当前时刻的采样电流代替传统电压预测式中的当前时刻的采样电流,改变采样电流与参考电流的闭环传递函数,采用鲁棒因子对系统的稳定裕度进行调节,提高了控制系统的鲁棒性和稳定裕度。仿真结果表明,当模型电感分别是参考电感的2倍和4倍时,所提出的鲁棒前馈电流预测控制算法比传统算法q轴电流的方差分别减少了61.5%和67.3%。此外,针对电机参数失配时稳态电流静差扩大的问题,提出了一种增量式电流静差消除算法。通过相邻时刻预测电压、实际电流与参考电流的差值来计算下一时刻的给定电压,消除电机磁链参数对稳态电流静差的影响;利用实际电流与参考电流的误差对给定电压进行补偿,以减少稳态电流静差。仿真结果表明,当模型磁链分别是参考磁链的0.5倍、0.4倍和0.375倍时,所提增量式电流静差消除算法比传统算法q轴电流的误差分别减少了38.69%、56.94%和54.66%。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无差拍电流预测控制 稳定裕度 参数失配

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基于滑模观测器的PMSM改进无差拍电流预测控制 被引量：3

15

作者 徐浩力 葛文庆 +2 位作者 李波 宋爱娟 谭草 《机床与液压》 北大核心 2023年第16期19-24,共6页

针对永磁同步电机因参数扰动、采样延迟、模型失配导致电流控制误差问题,提出基于滑模干扰观测器的改进无差拍电流预测控制。通过将模型参数不匹配引起的扰动引入到电机的电压方程中,构建滑模扰动观测器观测系统扰动;针对滑模控制的抖... 针对永磁同步电机因参数扰动、采样延迟、模型失配导致电流控制误差问题,提出基于滑模干扰观测器的改进无差拍电流预测控制。通过将模型参数不匹配引起的扰动引入到电机的电压方程中,构建滑模扰动观测器观测系统扰动;针对滑模控制的抖振问题设计了以sgn为基础的二阶趋近律消除固有抖振问题,并证明了控制器的稳定性;将滑模观测器中的预测电流代替采样电流解决控制延时的问题;将观测估计的系统扰动通过前馈补偿的方式与无差拍电流预测控制相结合,进而提高无差拍电流控制的参数鲁棒性。结果表明:在参数扰动和模型失配时,提出的控制方法可以有效补偿系统扰动,系统稳态误差减小,有效提高了系统鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 模型预测控制 无差拍电流预测控制 滑模观测器 扰动补偿

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永磁同步电机的改进无差拍预测抗扰前馈控制 被引量：14

16

作者 靳东松 刘凌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期38-46,共9页

针对永磁同步电机无差拍预测电流控制在实际运行中,由于所依赖的电机模型参数随负载的变化存在不匹配缺陷从而限制系统电流环性能的问题,提出一种无差拍预测电流控制与扰动前馈补偿相结合的改进控制策略。首先,以转速与负载转矩为状态变... 针对永磁同步电机无差拍预测电流控制在实际运行中,由于所依赖的电机模型参数随负载的变化存在不匹配缺陷从而限制系统电流环性能的问题,提出一种无差拍预测电流控制与扰动前馈补偿相结合的改进控制策略。首先,以转速与负载转矩为状态变量,选取积分滑模面作为滑模切换面,与传统指数趋近律结合,设计一种滑模负载转矩观测器以实现对负载转矩的实时辨识;然后,设计一种可快速收敛的自适应系数指数趋近律以提高负载转矩观测器性能,实现速度误差的快速收敛与负载转矩的快速观测,减小观测转矩的抖振;最后,将观测所得负载转矩前馈补偿至电流控制器,以实现对模型参数不匹配及负载变化等扰动的有效补偿,同时进一步提升电流与电磁转矩对参考值的趋近速度、并减小系统抖振。数值仿真结果表明:该策略在标称参数下可使系统稳定运行,当模型参数不匹配和负载变化发生时系统仍能稳定运行;相对传统策略,若电感衰减,加载超调减小约5%,减载超调减小约10%,加速时间减少约0.02 s;电感衰减与电阻增大时,加载超调减小约6.31%,减载超调减小约10.67%,加速时间减少约0.02 s,且有更小的抖振,系统抗扰性能进一步提升。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无差拍预测电流控制 滑模负载转矩观测器 扰动前馈补偿 指数趋近律

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基于ESO的PMSM无模型快速超螺旋滑模预测控制 被引量：3

17

作者 任志玲 张文凯 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期16-25,共10页

为提高表贴式永磁同步电机(Surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)在参数变化和外部扰动下的鲁棒性,提出一种基于扩张状态观测器的无模型快速超螺旋滑模预测控制方法。首先,建立SPMSM参数摄动时的新型超局部模型。其次,采... 为提高表贴式永磁同步电机(Surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)在参数变化和外部扰动下的鲁棒性,提出一种基于扩张状态观测器的无模型快速超螺旋滑模预测控制方法。首先,建立SPMSM参数摄动时的新型超局部模型。其次,采用改进的超螺旋算法作为辅助控制率设计转速环无模型超螺旋滑模反馈控制器,同时利用复合的扩张扰动观测器估计超局部模型中的未知部分,并通过Lyapunov稳定性理论证明了控制器和观测器的稳定性。电流环应用无差拍电流预测控制策略,结合扩张状态观测器对扰动量进一步估计并进行前馈补偿,使电流环具有更好的动态响应和更小的谐波分量。仿真试验结果表明,所提方法可有效提高系统响应速度,改善SPMSM在发生参数漂移和外部扰动下的暂稳态性能,降低电流总谐波畸变率,提升系统鲁棒性和抗干扰性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无模型超螺旋滑模控制 扩张观测器 无差拍预测电流控制

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三相电压源型逆变器馈电两相混合式步进电机预测电流控制 被引量：6

18

作者 王春雷 曹东兴 +1 位作者 曲祥旭 胡慧 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期27-35,45,共10页

双H桥馈电两相混合式步进电机(HSM)使用两个独立的控制器分别调节两相电流,存在硬件结构复杂和电流脉动大等问题,建立三相电压源型逆变器(VSI)馈电两相HSM驱动拓扑模型,提出了使用一个预测控制器同步调节两相电流的策略,实现了有限控制... 双H桥馈电两相混合式步进电机(HSM)使用两个独立的控制器分别调节两相电流,存在硬件结构复杂和电流脉动大等问题,建立三相电压源型逆变器(VSI)馈电两相HSM驱动拓扑模型,提出了使用一个预测控制器同步调节两相电流的策略,实现了有限控制集模型预测电流控制(FCS-MPCC)和无差拍预测电流控制(DPCC)两种预测控制算法。首先,建立了非平衡电路结构下VSI的空间电压矢量模型;其次,通过构建电压控制集、电流预测模型及代价函数实现了FCS-MPCC;最后,通过改进空间电压矢量脉宽调制,实现了DPCC。仿真和实验结果表明,新驱动拓扑下的预测控制器具有良好的动、静态特性,电流脉动小,算法易于实现。 展开更多

关键词 步进电机 比例积分控制 滞环控制 预测控制 有限控制集模型预测电流控制 无差拍预测电流控制

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永磁直线电机快速终端滑模预测电流控制 被引量：7

19

作者 汪凤翔 何龙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期160-169,共10页

在表贴式永磁同步直线电机(SPMLSM)系统中,参数失配将影响传统无差拍预测电流控制的性能,为此,提出一种基于快速终端滑模扰动观测器的鲁棒无差拍预测电流控制策略(FTDO-DPCC)。首先,结合经典SPMLSM数学模型设计传统无差拍预测电流控制策... 在表贴式永磁同步直线电机(SPMLSM)系统中,参数失配将影响传统无差拍预测电流控制的性能,为此,提出一种基于快速终端滑模扰动观测器的鲁棒无差拍预测电流控制策略(FTDO-DPCC)。首先,结合经典SPMLSM数学模型设计传统无差拍预测电流控制策略,并分析其在参数失配情况下的鲁棒性;其次,将参数扰动和未建模动态归并到一个集总扰动项,提出永磁同步直线电机扩张状态模型;再次,设计快速终端滑模扰动观测器(FTSMDO)快速准确地跟踪集总扰动,并在每个控制周期将估计扰动值馈入扩张状态模型;最后,构建基于跟踪误差指数收敛的成本函数,得到新型无差拍预测电流控制策略。该方法在基于现场可编程门阵列(FPGA)的驱动器系统上进行了实验验证,结果证明了该算法的有效性和优越性能。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 无差拍预测电流控制 快速终端滑模 扰动观测器 模型预测控制 滑模观测器

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基于SESO的可控励磁直线同步电动机电流预测控制的研究 被引量：1

20

作者 李尚 蓝益鹏 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第10期169-176,共8页

对可控励磁直线同步电动机(CELSM)提出基于切换型扩张状态观测器(SESO)的电流预测控制策略。根据可控励磁直线同步电动机工作原理建立数学模型,设计无差拍预测电流控制器(DPCC),并采用扩张状态观测器对总扰动进行观测和补偿。将线性扩... 对可控励磁直线同步电动机(CELSM)提出基于切换型扩张状态观测器(SESO)的电流预测控制策略。根据可控励磁直线同步电动机工作原理建立数学模型,设计无差拍预测电流控制器(DPCC),并采用扩张状态观测器对总扰动进行观测和补偿。将线性扩张状态观测器(LESO)和非线性扩张状态观测器(NLESO)通过设计合适的切换规则结合为SESO,综合线性与非线性控制策略的优点,在保留LESO收敛速度同时提高观测精度和鲁棒性。最后,采用SIMULINK进行仿真研究,将SESO-DPCC与LESO-DPCC控制策略进行对比。研究结果表明,SESO-DPCC控制策略能使可控励磁直线同步电动机输出的电流和转矩更稳定并具有更好的参数鲁棒性。 展开更多

关键词 无差拍预测电流控制 可控励磁直线同步电动机 ESO 扰动观测 扰动补偿

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