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基于改进指数趋近律的永磁同步电机滑模控制

农业装备与车辆工程 2023年第9期61卷 111-116页

作者：诸德宏高齐江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212013

针对传统指数趋近律控制器对永磁同步电机(PMSM)的控制效果不理想、控制器鲁棒性低、抗扰性弱的缺点,设计了一种基于改进指数趋近律的滑模控制器,同时引入fal函数替换sgn函数,使切换过程更加平滑,验证了改进指数趋近律的存在性、合理性... 详细信息

针对传统指数趋近律控制器对永磁同步电机(PMSM)的控制效果不理想、控制器鲁棒性低、抗扰性弱的缺点,设计了一种基于改进指数趋近律的滑模控制器,同时引入fal函数替换sgn函数,使切换过程更加平滑,验证了改进指数趋近律的存在性、合理性。并在MATLAB平台进行了仿真,以改进指数趋近律构建速度控制器,搭建Simulink仿真模型。仿真结果表明,该控制器相比于传统指数趋近律控制器和快速指数趋近律控制器其起动过程更加平滑、收敛速度快、系统抖振小。

关键词：永磁同步电机指数趋近律滑模变结构控制抖振速度控制器

结合改进趋近律和扰动补偿的PMSM滑模控制

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农业装备与车辆工程 2023年第9期61卷 82-86页

作者：李勇诸德宏江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212001

为了进一步提高永磁同步电机滑模调速控制系统的性能,提出一种基于改进趋近律和扰动补偿的综合控制策略。首先,针对传统指数趋近律中趋近速度和系统抖振幅度存在矛盾的问题,引入滑模面的幂次函数和系统状态变量的范数设计了一种改进趋近... 详细信息

为了进一步提高永磁同步电机滑模调速控制系统的性能,提出一种基于改进趋近律和扰动补偿的综合控制策略。首先,针对传统指数趋近律中趋近速度和系统抖振幅度存在矛盾的问题,引入滑模面的幂次函数和系统状态变量的范数设计了一种改进趋近律,其可根据系统状态动态调节控制过程,并对改进趋近律进行了抑制抖振效果的分析和稳定性分析;其次,针对系统受到扰动影响稳定性的问题,设计了一种扩展的滑模扰动观测器,对扰动进行实时观测并补偿到系统中。MATLAB/Simulink仿真结果表明:基于改进趋近律和扰动观测器的综合控制方法可以提高控制系统的鲁棒性和动态响应性能。

关键词：永磁同步电机滑模控制改进趋近律扰动补偿

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基于α逆系统理论磁轴承数学模型及控制系统

电机与控制学报 2009年第4期13卷 496-500,506页

作者：诸德宏洪益州朱熀秋江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

采用α阶逆系统方法,对轴向混合磁轴承这一非线性控制对象进行线性化控制研究。介绍了轴向混合磁轴承的结构并分析了其工作原理,推导出轴向混合磁轴承吸力方程。在阐述了α阶逆系统方法的基础上,针对轴向混合磁轴承动力学模型分析了基... 详细信息

采用α阶逆系统方法,对轴向混合磁轴承这一非线性控制对象进行线性化控制研究。介绍了轴向混合磁轴承的结构并分析了其工作原理,推导出轴向混合磁轴承吸力方程。在阐述了α阶逆系统方法的基础上,针对轴向混合磁轴承动力学模型分析了基于α阶逆系统方法线性化控制的可行性,推导出基于α阶逆系统方法的线性化算法,并设计了闭环系统控制器。最后利用Matlab软件环境,构建了仿真系统,针对系统的阶跃响应、转子起浮、抗干扰性能等进行了仿真和分析。仿真试验结果表明α阶逆系统策略能够对混合磁轴承数学模型精确线性化,设计的闭环控制系统具有良好的动、静态性能。

关键词：磁轴承混合磁轴承逆系统精确线性化

基于自适应快速幂次趋近律的PMSM滑模控制

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农业装备与车辆工程 2023年第4期61卷 94-97,103页

作者：诸德宏周振飞李勇高齐江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212013

针对在采用传统滑模趋近率控制器的永磁同步电机调速系统中,系统容易出现抖振以及滑模面趋近速度较慢等问题,提出了一种基于自适应快速幂次趋近律的滑模速度控制器应用于永磁同步电机矢量调速系统中。该趋近率在幂次趋近律的基础上,引... 详细信息

针对在采用传统滑模趋近率控制器的永磁同步电机调速系统中,系统容易出现抖振以及滑模面趋近速度较慢等问题,提出了一种基于自适应快速幂次趋近律的滑模速度控制器应用于永磁同步电机矢量调速系统中。该趋近率在幂次趋近律的基础上,引入高斯函数对终端吸引项进行自适应调整,不仅改善了固有的抖振问题,同时提升了在趋近模态中的趋近速度。基于该趋近律设计了永磁同步电机速度控制器,并与PI控制器和传统趋近律进行比较,结果表明,该控制器能显著提高系统的动静态性能。

关键词：永磁同步电机趋近律滑模控制高斯函数 PI控制

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交直流三自由度混合磁轴承结构与有限分析

中国电机工程学报 2007年第12期27卷 77-81页

作者：朱熀秋张仲诸德宏王德明谢志意江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212013

为简化三自由度磁轴承结构,缩小其尺寸,降低其制造与运行成本,提出一种新型的交直流三自由度混合磁轴承。该磁轴承轴向单自由度采用直流电控制,径向两自由度采用1个三相逆变器提供控制电流,由1块径向充磁永磁体同时提供轴向与径向偏置... 详细信息

为简化三自由度磁轴承结构,缩小其尺寸,降低其制造与运行成本,提出一种新型的交直流三自由度混合磁轴承。该磁轴承轴向单自由度采用直流电控制,径向两自由度采用1个三相逆变器提供控制电流,由1块径向充磁永磁体同时提供轴向与径向偏置磁通。介绍交直流三自由度混合磁轴承结构及悬浮力产生机理,用等效磁路法对该磁轴承的磁路进行了推算,导出了其轴向、径向磁力数学模型,设计了实验样机,并对实验样机的磁路用ANSYS8.1软件进行了有限元分析。理论研究和有限元分析表明:交直流三自由度混合磁轴承结构合理紧凑、承载力大、效率高、成本低。

关键词：混合磁轴承等效磁路悬浮力数学模型有限元分析

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一种新型三极交流磁轴承原理与解耦控制

信息与控制 2011年第1期40卷 14-20页

作者：诸德宏王鹏程新朱熀秋江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

阐述了一种新型三极交流磁轴承的基本结构与工作原理,用等效磁路法推导了其悬浮力数学模型.针对三极交流磁轴承在两相静止坐标系下数学模型的强耦合特性,采用逆系统方法将其解耦为伪线性系统,为了避免建模误差和外部干扰所引起的系统性... 详细信息

阐述了一种新型三极交流磁轴承的基本结构与工作原理,用等效磁路法推导了其悬浮力数学模型.针对三极交流磁轴承在两相静止坐标系下数学模型的强耦合特性,采用逆系统方法将其解耦为伪线性系统,为了避免建模误差和外部干扰所引起的系统性能恶化,使用内模控制方法来对伪线性系统进行综合.仿真试验表明这种解耦控制策略不仅实现了三极交流磁轴承径向位移之间的动态解耦,使得转子能够稳定悬浮,而且系统具有良好的动静态性能和鲁棒性.

关键词：磁轴承交流数学模型逆系统内模控制

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三相交流主动磁轴承参数设计与特性分析

应用科学学报 2009年第6期27卷 657-660页

作者：诸德宏程新朱熀秋江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

建立了一种三相逆变器驱动的交流主动磁轴承的悬浮力数学模型,根据实验样机悬浮磁力的要求,给出了实验样机参数计算过程.利用Ansoft对该结构磁轴承的磁场和转子受力情况进行仿真验算,并对磁轴承悬浮力非线性和转子在平衡位置附近的运动... 详细信息

建立了一种三相逆变器驱动的交流主动磁轴承的悬浮力数学模型,根据实验样机悬浮磁力的要求,给出了实验样机参数计算过程.利用Ansoft对该结构磁轴承的磁场和转子受力情况进行仿真验算,并对磁轴承悬浮力非线性和转子在平衡位置附近的运动耦合性进行了计算分析.研究结果表明:这种磁轴承机械和磁路结构合理,悬浮磁力满足设计要求,悬浮力在平衡位置附近具有较好的线性和对称性,二自由度运动几乎没有耦合.

关键词：交流主动磁轴承数学模型参数设计非线性耦合性

五自由度无轴承永磁同步电机非线性动态解耦控制

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电机与控制应用 2013年第3期40卷 37-43页

作者：徐荣诸德宏卢立户江苏大学电气与信息工程学院江苏镇江212013

针对五自由度无轴承永磁同步电机这一强耦合性系统,提出一种最小二乘支持向量机(LSSVM)α阶逆模型构建及其解耦控制方法。在给出了三自由度交直流磁轴承悬浮力方程和径向两自由度无轴承永磁同步电机转矩力、径向力方程基础上,建立了电... 详细信息

针对五自由度无轴承永磁同步电机这一强耦合性系统,提出一种最小二乘支持向量机(LSSVM)α阶逆模型构建及其解耦控制方法。在给出了三自由度交直流磁轴承悬浮力方程和径向两自由度无轴承永磁同步电机转矩力、径向力方程基础上,建立了电机的五自由度状态方程。在分析系统可逆的情况下,将LS-SVM的非线性逼近能力与逆系统方法的解耦线性化相结合,对五自由度无轴承永磁同步电机进行解耦控制。仿真结果表明,使用该控制方法能使系统稳定运行,并且能够实现五自由度无轴承永磁同步电机各自由度之间的解耦控制,且具有良好的动静态性能。

关键词：五自由度无轴承永磁同步电机解耦控制

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具有远程升级功能的小区电能监测系统

电子器件 2014年第4期37卷 733-736页

作者：诸德宏张介环江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

针对居民小区电能仪表升级维护困难的问题,提出一种基于STM32+GPRS的无线远程升级系统设计方法。阐述了系统中主要硬件、远程升级原理并给出软件设计的关键代码,自定义无线通信协议,有效解决了升级过程中出现的传输误码问题。服务器端... 详细信息

针对居民小区电能仪表升级维护困难的问题,提出一种基于STM32+GPRS的无线远程升级系统设计方法。阐述了系统中主要硬件、远程升级原理并给出软件设计的关键代码,自定义无线通信协议,有效解决了升级过程中出现的传输误码问题。服务器端引入最新QT技术,界面友好、操作简单,并给出了软件设计流程及运行界面。实验证明,系统运行可靠,对推动城市居民小区电能监测现代化、智能化具有重要意义。

关键词：电能监测远程升级 GPRS STM32 Qt