基于双重扰动观测器的PMSM改进无模型滑模控制

1

作者 王栋栋 刘旭东 《控制工程》 北大核心 2025年第2期354-361,共8页

针对永磁同步电机控制系统存在的外部负载扰动、模型和参数不确定性等问题,提出一种基于改进无模型滑模控制的转速控制方法。首先,建立不考虑电机参数的永磁同步电机系统超局部模型;然后,基于改进滑模趋近律设计无模型滑模速度控制器,... 针对永磁同步电机控制系统存在的外部负载扰动、模型和参数不确定性等问题,提出一种基于改进无模型滑模控制的转速控制方法。首先,建立不考虑电机参数的永磁同步电机系统超局部模型;然后,基于改进滑模趋近律设计无模型滑模速度控制器,控制器采用转速-电流单环滑模控制策略,替代了传统的转速-电流级联控制,简化了控制系统结构;同时利用双重扰动观测器估计系统未知扰动,并用于前馈补偿;最后,与传统控制方法进行实验对比。结果表明,所提出的控制方法具有良好的动态性能、抗干扰能力和稳态控制精度。 展开更多

关键词 永磁同步电机 超局部模型 无模型滑模控制 双重扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ESO的永磁同步电机自耦合无模型滑模控制 被引量：1

2

作者 侯利民 张如月 王巍 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期1035-1043,共9页

为了解决基于模型的永磁同步电机调速系统易受外部负载扰动影响的问题,实现转速的高性能控制,提出自耦合无模型滑模级联式统一化控制策略。考虑参数不确定性以及内外扰动,建立了永磁同步电机双环超局部矢量模型。在传统无模型滑模控制... 为了解决基于模型的永磁同步电机调速系统易受外部负载扰动影响的问题,实现转速的高性能控制,提出自耦合无模型滑模级联式统一化控制策略。考虑参数不确定性以及内外扰动,建立了永磁同步电机双环超局部矢量模型。在传统无模型滑模控制器的基础上,通过选取比例双重积分滑模面设计了级联式无模型滑模速度、电流控制器,有效减小了转速的稳态误差。通过设计速度因子解决了控制器比例积分增益整定不合理的问题,同时采用扩张状态观测器对超局部模型中的未知部分进行估计并进行前馈补偿,设计了基于扩张状态观测器的永磁同步电机自耦合无模型滑模控制调速系统。通过与PI控制及传统无模型滑模控制的对比仿真与实验分析,验证了所提控制策略的可行性与有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无模型滑模控制 自耦合PI 增益整定

在线阅读 下载PDF 职称材料

数字先导燃油计量滑阀无模型滑模控制研究

3

作者 高强 刘骅毅 牛明洋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期268-276,共9页

为提高传统电液伺服阀先导驱动燃油计量滑阀结构的可靠性与动态性能,提出一种数字阀阵列和节流孔组合先导驱动燃油计量滑阀的新构型。在深入分析燃油计量滑阀工作原理基础上,搭建其非线性数学模型,并基于滑阀位移实测数据对数字阀的流... 为提高传统电液伺服阀先导驱动燃油计量滑阀结构的可靠性与动态性能,提出一种数字阀阵列和节流孔组合先导驱动燃油计量滑阀的新构型。在深入分析燃油计量滑阀工作原理基础上,搭建其非线性数学模型,并基于滑阀位移实测数据对数字阀的流量系数进行辨识。不同占空比脉宽调制(PWM)信号下的阀芯位移仿真与实验结果基本一致,验证了模型的准确性,同时揭示了阀芯位移的振荡规律。幅频特性测试结果表明,该燃油计量滑阀在跟踪±50%全行程时的-3 dB幅频宽达到16.5 Hz。进一步地,提出一种不依赖于对象模型的无模型滑模控制算法,结果表明,在跟踪轨迹x=4.5sin(2πt)时,与PID控制相比,无模型滑模控制器的最大误差、平均误差以及误差的标差分别减少45.1%,15.4%,23.3%。 展开更多

关键词 燃油计量滑阀 数字阀阵列 辨识 无模型滑模控制 非线性数学模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

永磁同步电机无模型滑模控制方法研究 被引量：38

4

作者 赵凯辉 殷童欢 +3 位作者 张昌凡 李祥飞 陈跃 何静 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期172-180,共9页

针对永磁同步电机参数不确定性所引起的电机控制不稳定问题,提出一种基于超局部模型的无模型滑模控制方法。首先,考虑电机参数不确定性,建立了嵌入式永磁同步电机(IPMSM)d-q坐标系的数学模型。然后,基于超局部模型设计IPMSM转速环的无... 针对永磁同步电机参数不确定性所引起的电机控制不稳定问题,提出一种基于超局部模型的无模型滑模控制方法。首先,考虑电机参数不确定性,建立了嵌入式永磁同步电机(IPMSM)d-q坐标系的数学模型。然后,基于超局部模型设计IPMSM转速环的无模型滑模控制器,利用滑模观测器估计IPMSM超局部模型中未建模和参数不确定的未知部分F;并利用Lyapunov稳定性理论分析了所设计的无模型滑模控制器的稳定性。最后,与PI控制的IPMSM矢量控制系统进行仿真和实验对比,证明了所提方法对于电机参数不确定性具有强鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 超局部模型 无模型滑模控制 滑模观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于扩展滑模扰动观测器的永磁同步电机新型无模型滑模控制 被引量：80

5

作者 赵凯辉 戴旺坷 +5 位作者 周瑞睿 冷傲杰 刘文昌 邱鹏旗 黄刚 吴公平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期2375-2385,共11页

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)控制系统采用传统PI控制算法时因参数摄动而导致电机控制性能下降的问题,提出一种转速环改进型无模型滑模控制方法(improved model-free sliding mode control,IMFSMC)。首先... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)控制系统采用传统PI控制算法时因参数摄动而导致电机控制性能下降的问题,提出一种转速环改进型无模型滑模控制方法(improved model-free sliding mode control,IMFSMC)。首先,建立PMSM在参数摄动时的新型超局部模型。其次,采用一种改进趋近律设计转速环无模型滑模反馈控制器;同时利用扩展滑模扰动观测器(extended sliding mode disturbance observer,ESMDO)估计超局部模型中的未知部分,并通过Lyapunov稳定性理论证明了该控制器和观测器的稳定性。最后,与PI控制以及传统无模型滑模控制的仿真和实验对比,结果证明所提方法能有效改善PMSM在发生参数摄动时的暂稳态性能,降低对电机模型的依赖,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 新型超局部模型 无模型滑模控制 改进趋近律 扩展滑模扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

参数失配下永磁同步电机无模型定子磁链滑模控制 被引量：1

6

作者 肖虎 吴公平 +2 位作者 龙卓 郑剑 李泽文 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3883-3894,共12页

针对参数失配会严重恶化电机模型预测控制系统性能的问题,该文提出永磁同步电机(PMSM)新型无模型定子磁链滑模控制(MF-FSMC)方法,有效提升参数失配下永磁电机预测控制系统的定子磁链/转矩控制性能。首先,建立参数失配下永磁同步电机数... 针对参数失配会严重恶化电机模型预测控制系统性能的问题,该文提出永磁同步电机(PMSM)新型无模型定子磁链滑模控制(MF-FSMC)方法,有效提升参数失配下永磁电机预测控制系统的定子磁链/转矩控制性能。首先,建立参数失配下永磁同步电机数学模型,构建旋转坐标系下考虑参数失配的永磁同步电机超局部定子磁链模型。然后,提出了新型无模型定子磁链滑模控制方法,设计基于新型趋近律的无模型磁链滑模控制器,构造一拍转速预测控制器。最后,提出复合积分型滑模扰动观测器在线估计策略,可有效观测参数失配下永磁同步电机超局部模型中的未知扰动部分。仿真和实验结果表明,所提方法能有效改善电机发生参数失配后的稳态性能,大幅降低定子磁链和转矩脉动,增强了参数失配下永磁电机系统鲁棒性和抗干扰性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 超局部模型 无模型滑模控制 参数失配

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于泛模型PIDD^(2)因果表达的永磁同步电机无模型预测电流滑模控制策略

7

作者 魏尧 谢昊天 +1 位作者 柯栋梁 汪凤翔 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5669-5678,I0029,共11页

在高端应用场景中,对电机系统控制性能有严格要求。然而,由于系统运行环境恶劣、工况复杂以及物理参数非线性变化等因素,模型参数和因果关系的适配性下降,致使系统运行可靠性和控制精度受到影响。针对这一问题,该文提出一种基于泛模型... 在高端应用场景中,对电机系统控制性能有严格要求。然而,由于系统运行环境恶劣、工况复杂以及物理参数非线性变化等因素,模型参数和因果关系的适配性下降,致使系统运行可靠性和控制精度受到影响。针对这一问题,该文提出一种基于泛模型比例积分导数-二重导数(proportional-integral-derivative-double derivative,PIDD^(2))因果表达的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)无模型预测电流滑模控制策略。所提策略结合系统采样数据建立泛模型,实时更新以精准描述PMSM系统运动状态;采用无模型思想,消除对物理参数的依赖,实现系统的强鲁棒性;同时,设计超局部化方法,并根据因果表达形式分别设计控制律预测和滑模成分,改善系统收敛速率。通过零极点分布确定稳定性和合理参数选取范围,并通过实验验证所提方法的有效性以及在模型精度、电流质量和鲁棒性的优越性。 展开更多

关键词 无模型滑模控制 永磁同步电机 数据驱动模型 PIDD^(2)因果表达

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于滑模扰动观测器的永磁同步电机新型无模型超螺旋滑模控制

8

作者 吴瑄 朱其新 朱永红 《机床与液压》 北大核心 2025年第17期119-126,共8页

针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)控制系统在突加负载扰动下导致的电机控制性能下降问题,提出一种基于滑模扰动观测器的新型无模型超螺旋滑模控制方法(NMFSTSMC)。根据SPMSM在参数摄动下的数学模型,建立转速环新型超局部模型。采用新型二... 针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)控制系统在突加负载扰动下导致的电机控制性能下降问题,提出一种基于滑模扰动观测器的新型无模型超螺旋滑模控制方法(NMFSTSMC)。根据SPMSM在参数摄动下的数学模型,建立转速环新型超局部模型。采用新型二阶超螺旋滑模控制律设计转速环控制器,以加快电机系统收敛速度,同时削弱滑模抖振带来的影响。为提高系统的控制精度,设计滑模扰动观测器估计新型超局部模型中未知部分并进行前馈补偿。最后,为了验证所提方法的可行性和有效性,与传统PI控制和SMC控制策略进行对比。结果表明:NMFSTSMC可以更快速地达到转速参考值,并且基本无超调,即使突加10 N·m的负载扰动,也能迅速恢复至转速参考值,同时转速波动更小。证明了NMFSTSMC可以实现对电机系统的高精度控制具有强鲁棒性,在削弱抖振的同时提高系统鲁棒性与动态响应速度。 展开更多

关键词 永磁同步电机 新型超局部模型 无模型超螺旋滑模控制 滑模扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于无模型滑模方法的异步电动机转速控制 被引量：1

9

作者 于英新 刘曙光 刘旭东 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第10期1880-1888,共9页

针对异步电动机的PI控制在复杂工况下控制性能下降的问题,提出了一种无模型滑模控制方法。首先,利用异步电机在参数摄动下的数学模型建立超局部模型;然后,引入新型趋近律,设计了转速环无模型滑模控制器;之后,通过扩展状态观测器观测超... 针对异步电动机的PI控制在复杂工况下控制性能下降的问题,提出了一种无模型滑模控制方法。首先,利用异步电机在参数摄动下的数学模型建立超局部模型;然后,引入新型趋近律,设计了转速环无模型滑模控制器;之后,通过扩展状态观测器观测超局部模型的未知扰动,提高了系统的抗扰性能;最后,将所提方法与PI控制和基于传统趋近律的无模型滑模控制进行仿真和实验对比。仿真和实验结果表明,所提方法提高了系统的鲁棒性,在保证系统具有良好动态响应性能的同时降低了系统对模型的依赖程度。 展开更多

关键词 PI控制 无模型滑模控制 扩展状态观测器 异步电机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于超局部化时间序列的永磁同步电机无模型预测电流滑模控制策略 被引量：10

10

作者 魏尧 柯栋梁 +2 位作者 黄东晓 汪凤翔 张祯滨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1022-1032,共11页

在复杂环境、多变负载工况中,由于时变电感参数、磁场耦合、铁心饱和等影响,电机控制精度及可靠性下降。为解决以上问题,该文充分利用时间序列模型反映电机电压、电流等状态变量之间关系,消除传统参数化建模的影响,提出基于超局部化时... 在复杂环境、多变负载工况中,由于时变电感参数、磁场耦合、铁心饱和等影响,电机控制精度及可靠性下降。为解决以上问题,该文充分利用时间序列模型反映电机电压、电流等状态变量之间关系,消除传统参数化建模的影响,提出基于超局部化时间序列的无模型预测电流滑模控制(SMC)方法。该方法将时间序列数据驱动模型超局部化,提升传统超局部模型精度,并采用递归最小二乘法(RLS)在线估计和更新模型中全部待定系数,实时精准响应当前系统工作状态。在此基础上,结合超局部时间序列模型,生成滑模控制函数,并设计Lyapunov方法验证函数趋近条件。实验结果表明,与传统控制方法相比,提出方法具有更强的鲁棒性、更优的电流质量和较低的系统噪声。 展开更多

关键词 无模型滑模控制 超局部化时间序列模型 递归最小二乘算法 数据驱动模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ESO的PMSM无模型快速超螺旋滑模预测控制 被引量：3

11

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

PMSM无模型超螺旋快速积分终端滑模控制 被引量：8

12

作者 赵凯辉 谯梦洁 +3 位作者 吕玉映 游鑫 张昌凡 郑剑 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期64-74,共11页

针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,... 针对永磁同步电机运行过程中因模型不确定、参数摄动和外部扰动等因素的影响,从而导致驱动系统性能下降的问题,提出一种新型控制策略。首先,为减少对系统数学模型的依赖,构建了一个新的超局部模型,用于描述永磁同步电机的转速环。其次,基于转速环的新型超局部模型,结合一种新型积分终端滑模面和改进超螺旋控制律来设计新型无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器,实现了对转速的精确控制。再次,采用非奇异快速终端滑模面和双幂次趋近律设计改进扩展非奇异终端滑模扰动观测器,通过精确观测和前馈补偿未知扰动,有效地抑制参数摄动和外部扰动,增强了系统鲁棒性,提高系统的动态性能和稳态性能。最后,通过与传统控制方法的仿真和实验对比,证实所提算法转速抗超调能力提升为0.412 5%,转矩快速响应能力提升0.013 s。结果表明当存在未知扰动时,所提方法具有较强的鲁棒性和良好的抗干扰性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无模型超螺旋快速积分终端滑模控制器 扩展非奇异终端滑模扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

桥式吊车耦合无模型自适应滑模跟踪控制

13

作者 曹鹏程 徐为民 《上海海事大学学报》 北大核心 2024年第4期98-105,共8页

为解决不确定性条件下桥式吊车系统与其数学模型失配而导致控制器设计困难的问题,提出一种基于目标轨迹的增强耦合无模型自适应滑模跟踪控制策略。具体而言,将PD控制器替代传统滑模控制器中的等效控制部分,使得控制器设计无需依赖于精... 为解决不确定性条件下桥式吊车系统与其数学模型失配而导致控制器设计困难的问题,提出一种基于目标轨迹的增强耦合无模型自适应滑模跟踪控制策略。具体而言,将PD控制器替代传统滑模控制器中的等效控制部分,使得控制器设计无需依赖于精确的数学模型等先验信息。设计新型自适应指数趋近律来解决传统滑模控制引起的收敛速度慢和系统抖振问题。通过设计广义信号来增强小车运动与负载摆动之间的耦合关系,从而提升系统暂态控制性能。最后利用Lyapunov理论和Schur补引理严格论证了闭环系统的渐近稳定性,仿真结果验证了所设计控制器的良好性能和对不确定性因素的鲁棒性。 展开更多

关键词 桥式吊车 增强耦合 无模型滑模控制 自适应指数趋近律

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于双扰动观测器的永磁同步电机双惯量系统无模型递归终端滑模控制 被引量：2

14

作者 吕玉映 赵凯辉 +3 位作者 游鑫 谯梦洁 何颖燊 涂麟轩 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期129-139,共11页

为了提高永磁同步电机双惯量系统在不确定性扰动影响下的控制性能,提出一种基于双扰动观测器的无模型递归终端滑模控制策略。首先,建立存在不确定性扰动的永磁同步电机双惯量系统模型,并结合无模型控制与递归终端滑模控制设计无模型递... 为了提高永磁同步电机双惯量系统在不确定性扰动影响下的控制性能,提出一种基于双扰动观测器的无模型递归终端滑模控制策略。首先,建立存在不确定性扰动的永磁同步电机双惯量系统模型,并结合无模型控制与递归终端滑模控制设计无模型递归终端滑模控制器,使系统状态直接从滑模面开始运动,缩短了状态误差的收敛时间,有效抑制抖振。其次,通过构造扩张状态观测器观测负载速度并反馈到改进型扩展扰动滑模观测器中,构成双扰动观测器。同时,双扰动观测器精确估计总扰动信号并前馈补偿到所设计的控制器,进一步提高系统稳态性能和抗扰动能力。最后,通过仿真和实验验证得出,所提出的控制方案相较于比例积分控制和改进型无模型滑模控制方法更具有优越性和可行性。 展开更多

关键词 双惯量系统 永磁同步电机 快速积分终端滑模控制 无模型递归终端滑模控制 双扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种永磁同步电机无模型高阶滑模控制算法 被引量：17

15

作者 赵凯辉 刘文昌 +2 位作者 刘智诚 贾林 黄刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1472-1485,共14页

针对城市轨道交通高转矩永磁同步牵引电机因参数摄动和未知扰动等不确定因素造成控制性能下降的现象,提出一种基于扩展非奇异终端滑模扰动观测器的转速环新型无模型非奇异快速终端滑模控制方法。首先,依据永磁同步牵引电机在参数摄动和... 针对城市轨道交通高转矩永磁同步牵引电机因参数摄动和未知扰动等不确定因素造成控制性能下降的现象,提出一种基于扩展非奇异终端滑模扰动观测器的转速环新型无模型非奇异快速终端滑模控制方法。首先,依据永磁同步牵引电机在参数摄动和未知扰动下的数学模型,使用转速环的输入输出建立新型超局部模型。其次,基于新型超局部模型设计转速环的无模型非奇异快速终端滑模控制器;同时结合高阶滑模和非奇异终端滑模设计观测器来实时精准估计新型超局部模型的未知部分,通过对控制器进行前馈补偿,增强了系统的鲁棒性,提高了转速的控制精度,并减少了系统抖振。最后,通过与PI控制、无模型滑模控制进行仿真和实验综合比较,验证了所提出的控制算法对电机参数摄动和未知扰动具有较强的容错性和抗干扰性,能降低对电机精准数学模型的依赖。 展开更多

关键词 高转矩永磁同步牵引电机 新型超局部模型 无模型非奇异快速终端滑模控制 扩 展非奇异终端滑模扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向人工肌肉驱动器的无模型自适应滑模控制研究 被引量：1

16

作者 杨辉 郝丽娜 +1 位作者 孙智涌 陈洋 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1618-1622,共5页

针对人工肌肉驱动器模型的控制策略较为复杂、控制参数较多、调节过程较为繁琐、通用性较差等问题.首先基于梯度法设计了无模型自适应滑模控制器(MFASMC)并对其稳定性进行了证明.然后,利用该控制器分别对离子交换聚合金属(IPMC)以及气... 针对人工肌肉驱动器模型的控制策略较为复杂、控制参数较多、调节过程较为繁琐、通用性较差等问题.首先基于梯度法设计了无模型自适应滑模控制器(MFASMC)并对其稳定性进行了证明.然后,利用该控制器分别对离子交换聚合金属(IPMC)以及气动人工肌肉(PAM)两种典型人工肌肉驱动器进行控制仿真实验,从而对其控制精度、适应性及通用性进行验证.由仿真结果可知,通过设计控制器参数的调节规律,MFASMC算法可以实现对控制参数的快速在线调节,故对于不同种类的人工肌肉驱动器避免了繁杂的数学建模过程及控制参数调节过程,具有良好的适应性及通用性. 展开更多

关键词 人工肌肉 无模型自适应滑模控制(MFASMC) 离子交换聚合金属 气动人工肌肉

在线阅读 下载PDF 职称材料

二维直线电机的无模型高阶滑模解耦控制 被引量：1

17

作者 贾继辉 曹荣敏 +1 位作者 侯忠生 周惠兴 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第10期3084-3095,共12页

针对二维直线电机运动系统存在的非线性、多变量、不确定性以及强耦合作用对控制精度的影响,提出一种无模型高阶滑模解耦控制方法。以紧格式动态线性化无模型控制技术为基础,设计一种数据驱动滑模面并验证滑模面的渐进稳定性;利用高阶... 针对二维直线电机运动系统存在的非线性、多变量、不确定性以及强耦合作用对控制精度的影响,提出一种无模型高阶滑模解耦控制方法。以紧格式动态线性化无模型控制技术为基础,设计一种数据驱动滑模面并验证滑模面的渐进稳定性;利用高阶滑模控制思想设计高阶滑模控制律,对二维直线电机XY轴进行整体控制,减小位置跟踪误差,并进行稳定性和收敛性证明。采用自适应解耦控制策略,设计离散扩张状态观测器对系统两轴间耦合、未建模动态和未知外部干扰进行估计和补偿,进一步实现系统的解耦。仿真和实物实验结果表明,所提方案能够有效提高二维直线电机的位置控制精度。 展开更多

关键词 二维直线电机 数据驱动滑模面 自适应解耦控制 离散扩张状态观测器 无模型高阶滑模控制 无模型高阶滑模解耦控制 位置控制精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑磁链变化率的永磁同步电机失磁故障复合容错控制 被引量：8

18

作者 何静 李希宇 贾林 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页

针对永磁同步电机(PMSM)失磁故障中磁链变化较快,近似认为磁链变化率为0会导致传统PMSM失磁容错控制方法性能受限的问题,本文提出一种基于智能比例积分微分的无模型超螺旋滑模复合容错控制(iPID-MFSTSMC)方法。首先,构建考虑永磁体磁链... 针对永磁同步电机(PMSM)失磁故障中磁链变化较快,近似认为磁链变化率为0会导致传统PMSM失磁容错控制方法性能受限的问题,本文提出一种基于智能比例积分微分的无模型超螺旋滑模复合容错控制(iPID-MFSTSMC)方法。首先,构建考虑永磁体磁链变化量的PMSM失磁故障数学模型,根据这一模型设计了磁链滑模观测器,实现了对于磁链及其变化率的观测。此外,针对快速变化的负载转矩设计了负载转矩导数滑模观测器。然后,基于磁链及其变化率、负载转矩导数的观测,设计了iPID无模型容错控制方法,该方法采用超螺旋滑模算法对观测误差及其他扰动进行抑制,改善了动态性能且降低了控制器参数的设计难度。利用Lyapunov稳定性定理证明了所设计容错控制方法的稳定性,并给出了参数的设计条件。最后,在磁链以及负载转矩快速变化工况下,通过仿真和实验分析表明,该方法可以有效减少系统抖振并降低超调量。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无模型超螺旋滑模控制 磁链 观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自适应积分滑模约束控制的电池储能系统能量管理 被引量：8

19

作者 张伟明 许德智 +2 位作者 颜文旭 朱一昕 楼旭阳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1282-1289,共8页

针对电池储能系统中的能量管理问题,提出基于输入输出数据的无模型自适应积分滑模控制策略。首先设计自适应观测器对动态线性化方法中的伪偏导数进行估计,然后构造离散系统下的积分滑模面,设计反馈控制律和等效控制以跟踪期望输出功率... 针对电池储能系统中的能量管理问题,提出基于输入输出数据的无模型自适应积分滑模控制策略。首先设计自适应观测器对动态线性化方法中的伪偏导数进行估计,然后构造离散系统下的积分滑模面,设计反馈控制律和等效控制以跟踪期望输出功率。为了解决控制系统中的积分饱和与执行器饱和问题,在抗饱和控制算法中增加补偿信号,并对控制算法的稳定性进行了证明。最后通过仿真以及与无模型自适应控制策略对比,验证了控制方法在非线性离散系统上的有效性和优越性。 展开更多

关键词 电池储能系统 无模型自适应积分滑模控制 积分饱和 执行器饱和 补偿信号

在线阅读 下载PDF 职称材料

矿用压风机组优化控制方法研究 被引量：1

20

作者 王磊 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期169-173,193,共6页

针对矿用压风机组存在能耗巨大、风量控制不准确、转速控制不稳定等问题,提出一种基于扩展积分快速终端滑模扰动观测器(EIFTSMDO)和新型无模型积分分段双幂次滑模控制(IMFNSMC)的压风机组电动机转速控制方法。该方法基于表贴式永磁同步... 针对矿用压风机组存在能耗巨大、风量控制不准确、转速控制不稳定等问题,提出一种基于扩展积分快速终端滑模扰动观测器(EIFTSMDO)和新型无模型积分分段双幂次滑模控制(IMFNSMC)的压风机组电动机转速控制方法。该方法基于表贴式永磁同步电机(SPMSM)转速环的新型超局部模型,结合无模型控制和新型滑模控制的优点,设计了改进的无模型新型趋近率滑模控制器;同时结合积分滑模滑模和快速终端滑模的优点,设计了积分项快速终端滑模扰动观测器,实时精准估计新型超局部模型的未知部分;通过对控制器进行前馈补偿,提高了电动机控制系统的鲁棒性和抗干扰能。仿真和半实物实验结果表明,与滑模控制和新型滑模控制方法相比,基于IMFNSMC+EIFTSMDO的控制方法的超调减少了15%,响应速度加快了0.1 s,抗干扰能力加强了10%,验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 压风机 永磁同步电动机 节能控制 电动机调速系统 无模型积分分段双幂次滑模控制 扩展积分快速终端滑模扰动观测器

在线阅读 下载PDF 职称材料