基于转子磁链和扰动观测器的异步电机自适应反步控制 被引量：2

1

作者 满忠璐 于海生 +1 位作者 孟祥祥 丁豪 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期1044-1051,共8页

针对转子电阻摄动和内外部扰动问题,设计了自适应反步控制方法来调节电机速度。首先,提出了一种改进指数趋近律的滑模磁链观测器,估算转子磁链并根据所得磁链计算出转子磁链角。其次,采用扰动观测器估计电机系统中出现的模型不确定性和... 针对转子电阻摄动和内外部扰动问题,设计了自适应反步控制方法来调节电机速度。首先,提出了一种改进指数趋近律的滑模磁链观测器,估算转子磁链并根据所得磁链计算出转子磁链角。其次,采用扰动观测器估计电机系统中出现的模型不确定性和负载扰动等。再次,利用反步控制法,求解出虚拟控制律和转子电阻自适应律,并设计自适应反步控制器。最后,将所设计的控制方法与传统反步控制方法进行对比,实验结果表明,所提方法的动态过程响应速度快、超调小,稳态过程跟踪精度高,且具有良好的抗干扰能力。 展开更多

关键词 异步电机 速度控制 自适应反步控制 滑模磁链观测器 扰动观测器

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基于定子磁链滑模观测器的异步电机空间矢量调制直接转矩控制 被引量：42

2

作者 廖永衡 冯晓云 王珍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第18期88-97,182,共10页

针对异步电机直接转矩控制,设计了一种基于滑模控制理论的定子磁链自适应滑模观测器,它以定子电流和磁链为状态变量,利用实际电流与观测电流的误差构成滑模面,并将状态开关信号,输入到电流、磁链状态方程,对电流、磁链观测进行校正,此... 针对异步电机直接转矩控制,设计了一种基于滑模控制理论的定子磁链自适应滑模观测器,它以定子电流和磁链为状态变量,利用实际电流与观测电流的误差构成滑模面,并将状态开关信号,输入到电流、磁链状态方程,对电流、磁链观测进行校正,此外通过一个由李亚普洛夫函数附加关系式完成对转子角速度的辨识。为降低系统低速稳态运行时的转矩脉动且保证瞬态运行时转矩的快速响应,在传统直接转矩控制基础上,使用占空比技术,实时计算电压矢量减小转矩误差所需的脉宽,实现对转矩的无差控制,该方法在保证系统响应速度的同时减小了系统平均转矩脉动。实验结果表明,定子磁链滑模观测器观测精度较高,速度辨识过程响应较快、精度较高,新转矩控制方法充分利用了功率器件开关频率,在低速时获得了相对圆形磁链轨迹更小的转矩脉动。 展开更多

关键词 定子磁链自适应观测器 滑模控制 直接转矩控制 状态变量 李亚普洛夫 占空比 转矩响应 动态 转矩脉动

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基于磁链观测的永磁直线同步电机自适应非奇异快速终端滑模控制

3

作者 张敬渝 栗保明 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第5期78-84,共7页

针对应用于电磁弹射的永磁直线同步电机(PMLSM)无位置传感器控制系统易受参数变化等不确定因素影响,提出一种将磁链观测器与自适应非奇异快速终端滑模控制(ANFTSMC)相结合的组合控制系统。该组合控制系统针对含有不确定参数的PMLSM,设... 针对应用于电磁弹射的永磁直线同步电机(PMLSM)无位置传感器控制系统易受参数变化等不确定因素影响,提出一种将磁链观测器与自适应非奇异快速终端滑模控制(ANFTSMC)相结合的组合控制系统。该组合控制系统针对含有不确定参数的PMLSM,设计磁链观测器实时计算电机动子的位置和速度信息,确保控制系统快速获得准确的运行参数,并利用ANFTSMC自适应调整系统收敛速度的特性,抑制不确定因素的影响,提高系统的响应速度,避免终端滑模控制出现的奇异性问题。通过仿真分析验证,该控制系统可以在保证跟踪精度和响应速度的同时,削弱抖振,实现PMLSM无位置传感器情况下快速、平稳运行,该控制系统能够满足电磁弹射的工程应用要求。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 电磁弹射 自适应控制 非奇异快速终端滑模控制 磁链观测器

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基于双边界层滑模观测器的双轴直驱平台迭代学习轮廓控制 被引量：5

4

作者 原浩 赵希梅 杜畅 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期81-87,共7页

双轴直驱平台在加工高进给率或存在尖角的轮廓时,由于轨迹的复杂性和系统非线性不确定性的存在导致轮廓误差较大。因此,本文提出一种自适应迭代学习控制器(AILC)和双边界层滑模观测器(SMO)相结合的鲁棒迭代学习轮廓控制方案。首先,建立... 双轴直驱平台在加工高进给率或存在尖角的轮廓时,由于轨迹的复杂性和系统非线性不确定性的存在导致轮廓误差较大。因此,本文提出一种自适应迭代学习控制器(AILC)和双边界层滑模观测器(SMO)相结合的鲁棒迭代学习轮廓控制方案。首先,建立含有参数变化、摩擦力等不确定性因素的双直线伺服系统动态方程,并在任务坐标系下建立轮廓误差模型,将跟踪误差的法向分量近似为轮廓误差。采用AILC对轮廓误差进行控制,以实时提高系统的轮廓跟踪性能;使用双边界层SMO对系统扰动进行补偿,通过改变双边界层厚度削弱抖振,并且提高观测器的鲁棒性。最后,系统实验结果表明,该方法能够明显地提高系统的控制性能,减小系统的轮廓误差,进而改进双轴直驱平台伺服系统的高精度轮廓加工性能。 展开更多

关键词 双轴直驱平台 自适应迭代学习控制器 滑模观测器 轮廓控制 轮廓误差 鲁棒性

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无电压传感PWM整流器的虚拟磁链自适应滑模观测研究 被引量：17

5

作者 肖雄 张勇军 +1 位作者 王京 李华德 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期152-161,共10页

针对无电压传感的三相PWM整流器虚拟磁链估计中存在直流偏置和初值等问题,本文提出一种具有自适应功能的新型虚拟磁链滑模观测与控制策略。该策略将滑模变结构控制引入虚拟磁链观测器中,以Sigmoid函数为切换函数估计出网侧电源电压值,... 针对无电压传感的三相PWM整流器虚拟磁链估计中存在直流偏置和初值等问题,本文提出一种具有自适应功能的新型虚拟磁链滑模观测与控制策略。该策略将滑模变结构控制引入虚拟磁链观测器中,以Sigmoid函数为切换函数估计出网侧电源电压值,根据理想磁链与虚拟电动势的正交关系设计了自适应控制率来动态调整磁链补偿基准,使其能够快速准确地跟踪网侧电压波动带来的磁链变化,实现实时检验和修正虚拟磁链值的作用。新型的虚拟磁链观测器合理减少了传感器的数量,同时提高了虚拟磁链的观测精度,将其应用于整流器DPC系统中,仿真和实验结果表明,新型无电压传感控制策略有效抑制了直流母线电压动态响应波动,更有利于滤除网侧电流谐波,改善电能质量。 展开更多

关键词 PWM整流器 虚拟磁链 自适应滑模观测器 直接功率控制 无电压传感

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基于宽速滑模观测器的新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制 被引量：13

6

作者 樊英 张丽 程明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期141-148,159,共9页

研究了一种基于宽速滑模观测器的新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制方法,解决了传统直接转矩中转矩和磁链脉动大以及电机运行于空载或突加负载时直轴电流分量较大等问题;并解决了传统滑模观测器相位延迟的问题,有效改善系统... 研究了一种基于宽速滑模观测器的新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制方法,解决了传统直接转矩中转矩和磁链脉动大以及电机运行于空载或突加负载时直轴电流分量较大等问题;并解决了传统滑模观测器相位延迟的问题,有效改善系统抖振并提高了低速时转子位置估算精度。建立新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制调速系统并进行仿真和实验测试。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 自减速永磁轮毂电机 直接转矩控制 磁链自适应 滑模观测器 无传感器控制

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自适应高阶滑模永磁同步电机永磁磁链观测 被引量：14

7

作者 目云奎 李祥飞 陈玄 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期163-170,共8页

针对永磁同步电机(PMSM)用传统方法难以准确观测永磁体的失磁问题,讨论基于自适应非奇异终端滑模变结构的永磁磁链观测策略。依据永磁体失磁工况建立永磁同步电机数学模型,根据永磁同步电机失磁故障检测,构建自适应和非奇异终端滑模观测... 针对永磁同步电机(PMSM)用传统方法难以准确观测永磁体的失磁问题,讨论基于自适应非奇异终端滑模变结构的永磁磁链观测策略。依据永磁体失磁工况建立永磁同步电机数学模型,根据永磁同步电机失磁故障检测,构建自适应和非奇异终端滑模观测器,给出定子电阻自适应估计值,借助Lyapunov稳定性理论对观测器的稳定性加以证明,依据滑模变结构等值控制原理构造出永磁磁链算式。仿真实验验证了在改变定子电阻参数后,自适应高阶滑模永磁磁链观测器能准确地检测磁链参数。 展开更多

关键词 永磁同步电机 失磁 非奇异终端滑模观测器 自适应 永磁磁链

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IPMSM有效磁链二阶滑模自适应估计控制 被引量：1

8

作者 张萌 伍彩云 肖海峰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2023年第1期126-133,共8页

针对传统滑模观测器的动态品质差、抖动大的问题,提出一种基于无位置传感器内置式永磁同步电机控制系统的定子有效磁链二阶滑模自适应磁链观测器。该观测器利用超螺旋算法理论,以静止坐标系下电流误差及电流误差的估计值为状态变量,构... 针对传统滑模观测器的动态品质差、抖动大的问题,提出一种基于无位置传感器内置式永磁同步电机控制系统的定子有效磁链二阶滑模自适应磁链观测器。该观测器利用超螺旋算法理论,以静止坐标系下电流误差及电流误差的估计值为状态变量,构造出定子电流误差估计值的二阶滑模自适应观测器,得到准确的有效磁链估计,使得该估计值可在有限时间内快速收敛且具有强鲁棒性;同时利用定子磁链估计值获取电机转子位置信息,实现电机稳态运行。仿真和实验结果表明,在不同负载条件下该观测器具有很强的适应性,且磁链估计值抖动小、精度高,因此所提控制方案可行有效。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 二阶滑模自适应控制 无位置传感器 超螺旋算法 观测器 有效磁链

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基于自适应迭代优化FSMO的PMSM无感控制 被引量：3

9

作者 张会林 程文彬 +1 位作者 陈志鹏 张建平 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第3期86-90,共5页

针对磁链滑模观测器(flux sliding mode observer,FSMO)中存在的抖振以及转子位置估计精度的问题,提出了一种自适应迭代磁链滑模观测器(adaptive iterative flux sliding mode observer,AIFSMO)。首先,构建了以电流和磁链为状态变量的F... 针对磁链滑模观测器(flux sliding mode observer,FSMO)中存在的抖振以及转子位置估计精度的问题,提出了一种自适应迭代磁链滑模观测器(adaptive iterative flux sliding mode observer,AIFSMO)。首先,构建了以电流和磁链为状态变量的FSMO模型;其次,为了减少计算FSMO最优增益的迭代次数,构建了带有速度和电流的误差准则函数对其进行自适应调整,减少了系统的抖振;最后,与转子速度自适应辨识相结合,设计了改进转子位置估计器,在稳态、转速突变和负载突变3种工况下进行仿真测试。测试结果表明,与基于PLL(phase locked loop,PLL)的FSMO相比,消除了系统的抖振,提高了转子速度和位置的估计精度,在转速和负载突变时使系统的动态性能得到加强,减小了相位延迟。 展开更多

关键词 永磁同步电机 自适应迭代磁链滑模观测器 转子位置估计器 无传感器控制

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基于ILC和超螺旋滑模控制的永磁伺服系统扰动抑制研究 被引量：1

10

作者 杨羽萌 朱其新 +2 位作者 张拥军 眭立洪 朱永红 《机床与液压》 北大核心 2024年第24期155-159,共5页

永磁同步电机驱动系统的转速环易受多源扰动的影响,从而导致电机转矩出现波动;永磁同步电机存在未建模动力学等引起的非周期扰动以及电流采样误差引起的周期扰动。针对这一问题,提出一种抑制速度扰动的新方案。使用超螺旋滑模控制器来... 永磁同步电机驱动系统的转速环易受多源扰动的影响,从而导致电机转矩出现波动;永磁同步电机存在未建模动力学等引起的非周期扰动以及电流采样误差引起的周期扰动。针对这一问题,提出一种抑制速度扰动的新方案。使用超螺旋滑模控制器来快速跟踪给定转速的输入曲线;使用扩张状态观测器来抑制非周期扰动并估计系统状态;最后,利用改进的PD型迭代学习控制来抑制周期扰动,并在MATLAB/Simulink中进行了仿真。结果表明:相较于传统的PI控制器,使用该复合控制器的系统具有良好的跟踪能力和抗扰动能力,能有效抑制电机运转时出现的输出转矩波动。 展开更多

关键词 永磁同步电机 超螺旋滑模控制 迭代学习 扩张状态观测器

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基于滑模理论的轧机异步电机模型预测电流控制 被引量：1

11

作者 方毅芳 吴达远 +2 位作者 刘涛 杨盼盼 李文博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3382-3390,共9页

小型热连轧机异步传动电机具有生产效率高、操作简单等特点,但由于其经常处于高温、高压、粉尘等恶劣的工作环境中,对控制器的抗干扰性要求较高。针对小型热连轧机异步传动电机,结合滑模控制理论和模型预测控制,运用自适应滑模控制器(AS... 小型热连轧机异步传动电机具有生产效率高、操作简单等特点,但由于其经常处于高温、高压、粉尘等恶劣的工作环境中,对控制器的抗干扰性要求较高。针对小型热连轧机异步传动电机,结合滑模控制理论和模型预测控制,运用自适应滑模控制器(ASMC)作为转速外环控制器,且运用全阶滑模磁链观测器(SMRFO)观测并计算转子磁链,设计控制系统。仿真结果表明:该系统能够有效地控制小型热连轧机异步传动电机,相较于传统的模型预测电流控制系统,其响应速度和精度得到显著提升;当电机负载转矩突变时,该系统能够快速重新追踪给定速度,进一步提升抗干扰能力。 展开更多

关键词 小型热连轧机异步传动电机 自适应滑模控制 滑模转子磁链观测器 电流预测 模型预测电流控制 负载转矩突变

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针对永磁同步电机的解耦预测转矩控制策略研究及其无位置传感器对比分析 被引量：6

12

作者 班斐 连广坤 +1 位作者 陈彪 顾国彪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A02期401-410,共10页

首先,针对传统预测转矩控制磁链和转矩脉动较大、开关频率不固定等问题,将一种占空比调制方法应用于传统预测转矩控制中以改善其控制性能。其次,针对传统预测转矩控制加入占空比调制后算法仍较复杂的问题,基于定子磁链坐标系对磁链和转... 首先,针对传统预测转矩控制磁链和转矩脉动较大、开关频率不固定等问题,将一种占空比调制方法应用于传统预测转矩控制中以改善其控制性能。其次,针对传统预测转矩控制加入占空比调制后算法仍较复杂的问题,基于定子磁链坐标系对磁链和转矩实现完全解耦,并将转矩误差转换为电压矢量作用时间,消除了权重系数,加入占空比调制实现了一种更为简单的预测转矩控制。此外,针对模型参考自适应观测器参数鲁棒性差、滑模观测器开关抖振大等问题设计了自适应滑模观测器,将其应用于优化后的预测转矩控制中,比较了滑模观测器和自适应滑模观测器的稳定性和参数鲁棒性。最后,通过仿真分析证明所提算法以及自适应滑模观测器的优越性。 展开更多

关键词 预测转矩控制 磁链和转矩脉动 占空比调制 滑模观测器 自适应滑模观测器

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交流异步电动机直接转矩控制系统的一种新型设计方案 被引量：1

13

作者 郭涛 谢顺依 刘小虎 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第3期88-92,共5页

将模型参考自适应控制、滑模变结构控制和人工神经网络控制应用到交流异步电动机的直接转矩控制系统中,从而可以改善系统的动态和稳态性能,提高了系统的鲁棒性.

关键词 交流异步电动机 直接转矩控制系统 设计方案 自适应控制 滑模变结构控制 人工神经网络控制 系统结构 磁链观测器

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