检索结果-南通市图书馆

基于快速非奇异终端滑模的直线开关磁阻电机位置控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微特电机 2017年第8期45卷 52-56页

作者：周龙飞赵世伟华南理工大学广州510640

采用有限元数据构建了直线开关磁阻电机的本体模型,并将快速非奇异终端滑模(FNTSM)控制算法应用到直线开关磁阻电机位置控制系统中。通过选择适当的切换函数和控制律,设计了位置控制器,提高电机控制系统的动态性能和鲁棒性。仿真验证了... 详细信息

采用有限元数据构建了直线开关磁阻电机的本体模型,并将快速非奇异终端滑模(FNTSM)控制算法应用到直线开关磁阻电机位置控制系统中。通过选择适当的切换函数和控制律,设计了位置控制器,提高电机控制系统的动态性能和鲁棒性。仿真验证了快速非奇异终端滑模相比于传统的PID控制具有响应速度快、无超调、鲁棒性强等优点,相对于传统的滑模控制(SMC)可明显削弱抖振,表明了快速非奇异终端滑模控制在直线开关磁阻电机位置控制系统中的优越性。

关键词：直线开关磁阻电机快速非奇异终端滑模控制位置控制滑模控制 PID控制

基于快速非奇异终端滑模的直线开关磁阻电机位置控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于快速非奇异终端滑模的直线开关磁阻电机位置控制

作者：周龙飞华南理工大学

学位级别：硕士

直线开关磁阻电机属于一种直线式机电能量转换装置,其兼有直线电机和开关磁阻电机的双重特性,一方面在实现直线运动的同时摆脱了中间传动装置的束缚,大大提高系统的运行效率,减少了机械结构带来的系统误差;另一方面直线开关磁阻电机作... 详细信息

直线开关磁阻电机属于一种直线式机电能量转换装置,其兼有直线电机和开关磁阻电机的双重特性,一方面在实现直线运动的同时摆脱了中间传动装置的束缚,大大提高系统的运行效率,减少了机械结构带来的系统误差;另一方面直线开关磁阻电机作为直驱式电机,具有响应速度快、控制精度高等优点,在直线式高精度位置控制领域具有广阔的应用前景。随着工业应用的不断深入和相关技术的飞速发展,人们对直线开关磁阻电机伺服控制系统的动稳态特性、鲁棒性等提出了更高的性能要求,传统的控制方法已无法满足其控制需求。本文旨在寻求某种位置闭环控制策略,不仅在控制效果上优于传统控制方法,而且力求算法实现上可行,从而拓宽该类电机的应用范围,适应现代工业化发展的需求,因此具有重要的理论意义和现实意义。本文首先介绍了直线开关磁阻电机的发展历史与研究现状,详细阐述了其机械结构和工作原理,并由此得出直线开关磁阻电机的电压方程、机械方程和机电联系方程,最后根据仿真研究的需要利用有限元数据建立开关磁阻电机的非线性模型。本文通过介绍滑模变结构的基本原理,引出快速非奇异终端滑模控制算法,采用其特殊的非线性控制方式设计了直线开关磁阻电机伺服控制系统的外环位置控制器,同时,针对未知负载扰动和静摩擦力对控制系统影响的问题,本文构建了降阶负载观测器进行前馈补偿,以提高系统的位置跟踪精度。最后,本文设计并制作了一款直线开关磁阻电机位置控制驱动器,为控制算法的实验验证提供了硬件平台。本文在Matlab/Simulink环境下搭建了直线开关磁阻电机位置控制系统仿真模型,分别对各种算法的控制效果进行了仿真和对比分析,结果显示本文所采用的基于快速非奇异终端滑模的位置控制算法在动稳态特性、鲁棒性等方面性能更为优异。同时利用本文设计的硬件平台对仿真中各种控制算法进行验证,进一步验证了该算法在直线开关磁阻电机位置控制中的有效性和优越性。

关键词：直线开关磁阻电机位置控制快速非奇异终端滑模控制降阶负载观测器

基于新型趋近律的三相永磁同步电机滑模控制研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

重庆工商大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张乃峰郭凯凯刘晨李聪安徽理工大学电气与信息工程学院

【目的】针对基于指数趋近律的滑模控制系统存在无法同时兼顾趋近速度和抖振的问题，搭建了基于新型趋近律的改进快速非奇异终端滑模控制系统。【方法】首先设计了一种新型趋近律，该趋近律在趋近阶段能快速趋向滑模面，在到达阶段能够... 详细信息

【目的】针对基于指数趋近律的滑模控制系统存在无法同时兼顾趋近速度和抖振的问题，搭建了基于新型趋近律的改进快速非奇异终端滑模控制系统。【方法】首先设计了一种新型趋近律，该趋近律在趋近阶段能快速趋向滑模面，在到达阶段能够快速收敛，并基于这种新型趋近律设计了一种改进快速非奇异终端滑模控制器；其次，由于电机在实际运行过程中可能受到如负载扰动等不确定因素的影响，为了提升系统的抗干扰性能，设计了一种扰动观测器用来估计控制系统中的扰动，并将估计到的扰动值反馈到速度环滑模控制器中进行扰动补偿。【结果】最后，在MATLAB/Simulink中搭建PMSM控制系统仿真模型，进行仿真验证。【结论】最终结果表明，与传统的滑模控制相比，所设计的控制方法能够有效的削弱抖振，具有良好的动态响应。

关键词：永磁同步电机新型趋近律快速非奇异终端滑模控制扰动观测器

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

直驱永磁风电机侧的新型终端滑模控制设计

控制工程 2021年第5期28卷 992-998页

作者：林立何洋周建华陈鸿蔚邵阳学院多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室湖南邵阳422000 邵阳学院信息工程学院湖南邵阳422000 湘潭电机集团有限公司湖南湘潭411100

为提高直驱永磁风电机侧变参数最大功率追踪性能,结合快速非奇异终端滑模与自适应控制,设计最大功率跟踪转速与电流控制策略。针对永磁风电系统时变、强耦合、非线性特性,提出了快速非奇异终端滑模与变增益、变速、变指数趋近转速控制... 详细信息

为提高直驱永磁风电机侧变参数最大功率追踪性能,结合快速非奇异终端滑模与自适应控制,设计最大功率跟踪转速与电流控制策略。针对永磁风电系统时变、强耦合、非线性特性,提出了快速非奇异终端滑模与变增益、变速、变指数趋近转速控制、高阶趋近电流控制的结合优化;针对“抖阵”问题,提出了离散函数的连续平滑控制与参数的边界层外最佳转矩自适应调节策略;通过自适应等效滑模前馈实现电流环解耦,在4种不同风速与参数摄动共同作用下进行了仿真对比,结果表明所提控制策略的快速性与鲁棒性较好。

关键词：风力发电直驱永磁发电机最大功率追踪鲁棒性快速非奇异终端滑模控制自适应控制多策略结合优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

广义系统的终端滑模控制

广义系统的终端滑模控制

作者：梁欣玲东北大学

学位级别：硕士

广义系统是动力系统的代表,也称它为奇异系统。它的功能非常强大,被广泛应用于我们的日常生活中,近年来有越来越多的学者致力于研究它的理论价值。在过去的几十年里,滑模控制因为其对不确定系统具有强鲁棒性而被广泛的应用于广义系统中... 详细信息

广义系统是动力系统的代表,也称它为奇异系统。它的功能非常强大,被广泛应用于我们的日常生活中,近年来有越来越多的学者致力于研究它的理论价值。在过去的几十年里,滑模控制因为其对不确定系统具有强鲁棒性而被广泛的应用于广义系统中。在滑模控制领域中,终端滑模控制因为具有可以保证系统状态在有限时间收敛到滑模面以及系统平衡点的优点引起了大家广泛的关注。对于正常系统的终端滑模控制,已有大量的学者开展了广泛的研究并取得了显著的成果,但对广义系统的终端滑模控制领域还缺乏系统深入的研究。于是本文采用终端滑模控制方法针对广义系统进行了理论研究和仿真验证,论文结果如下。1.针对单输入单输出广义系统,第3章提出了一种非奇异终端滑模控制方法。首先用非奇异变换方法将广义系统转化为正常系统。然后设计了一种终端滑模面和控制器,它们可以保证系统状态在有限时间内收敛至平衡点,同时给出了保证控制器有界的参数范围。针对控制器可能出现奇异的问题,论文分析了奇异现象出现的原因并给出了避免出现奇异问题的方法。最后,仿真结果验证了理论设计的有效性。2.针对单输入单输出广义系统,第4章提出了一种快速非奇异终端滑模控制方法。首先通过非奇异变换方法将广义系统转化为正常系统。然后设计快速终端滑模面与控制器,这可以保证系统的收敛的速度快于普通终端滑模控制方法中的收敛速度,同时该方法可以减少对滑模面的设计,减弱抖振现象。并同时给出了控制器有界的参数范围,以及为避免控制器出现奇异问题系统初始状态需要满足的条件。最后,仿真结果验证了理论设计的有效性。3.针对多输入多输出不确定广义系统,第5章提出了一种指数快速终端滑模控制方法。首先通过非奇异变换方法将广义系统转化为正常系统。其次,设计含有指数项的滑模面以及控制器,理论分析表明其可以保证系统状态在有限时间收敛。与快速终端滑模控制方法相比,指数终端滑模控制使得系统具有更快的收敛速度。最后通过两个仿真实验进行对比,验证了理论设计的有效性。

关键词：快速非奇异终端滑模控制指数快速终端滑模控制非奇异终端滑模控制单输入单输出多输入多输出有限时间收敛

基于快速终端滑模控制的永磁同步直线电机位置控制方法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于快速终端滑模控制的永磁同步直线电机位置控制方法研究

作者：李进合肥工业大学

学位级别：硕士

永磁同步直线电机拥有控制精度高、功率密度大及响应速度快等特性,在一些需要做直线运动场合,如工业装配、交通运输的场景下应用非常广泛。但是由于直线电机强耦合、强非线性等特点,难以建立精准的数学模型,同时在运行过程中电机的参数... 详细信息

永磁同步直线电机拥有控制精度高、功率密度大及响应速度快等特性,在一些需要做直线运动场合,如工业装配、交通运输的场景下应用非常广泛。但是由于直线电机强耦合、强非线性等特点,难以建立精准的数学模型,同时在运行过程中电机的参数变化,外部干扰以及负载变化等也带来了直线电机系统的不确定性。因此,如何设计合适的控制策略使得直线电机系统具有良好的快速性、稳定性以及对系统参数变化和负载扰动的鲁棒性具有重要研究意义。滑模控制是一种处理非线性摄动、外部干扰和不确定参数的有效的控制方法,自提出以来在实际工程中得到了广泛的应用,而且滑模控制方法可以保证闭环系统具有良好的鲁棒性和干扰抑制性能。传统的滑模控制会给系统带来抖振问题,而快速终端滑模控制不含切换项,其控制律是连续的因此能有效的消除控制系统的抖振现象,且能保证系统在有限时间内快速收敛到平衡状态。本文以永磁同步直线电机作为研究对象,首先介绍了永磁同步直线电机的基本结构以及基本的工作原理,并且建立分析dq坐标系下永磁同步直线电机的数学模型。然后为直线电机系统设计了快速终端滑模控制器以抑制抖振问题和提高永磁同步直线电机跟踪精度。此外,考虑到快速非奇异终端滑模控制在处理系统动态约束和控制性能之间存在一个折衷问题,本文提出了一种新型的有限时间干扰观测器对集总扰动实时估计并实现前馈补偿,这是一种既能保证控制性能又能提高负载扰动的鲁棒性的有效方法。此外,考虑到直线电机系统的速度信号不易测量且安装速度传感器会增加电机的体积质量,也会提高系统的硬件成本的实际情况下,本文提出了有限时间扩张状态观测器,仅利用直线电机输出的位置信息估计出速度以及干扰的估计值,从而设计出了基于输出反馈的非奇异终端滑模控制器,提高了直线电机的快速响应与抗干扰能力。同时基于Lyapunov稳定性理论给出了严格的闭环系统的稳定性证明。最后,在Matlab环境中对所提策略的控制性能进行了仿真研究,仿真结果验证了该控制策略可以使得闭环系统具有良好的干扰抑制和跟踪性能。

关键词：永磁同步直线电机位置跟踪控制快速非奇异终端滑模控制有限时间扩张状态观测器输出反馈控制

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

直驱H型平台的自适应分数阶滑模同步控制

直驱H型平台的自适应分数阶滑模同步控制

作者：赵鑫宇沈阳工业大学

学位级别：硕士

直驱H型运动平台是由一台X轴方向的永磁直线同步电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)和两台Y轴方向平行的永磁直线同步电机构成,且X轴与Y轴属于刚性连接。由于PMLSM对一些不确定因素比较敏感,因此,直驱H型平台的单轴... 详细信息

直驱H型运动平台是由一台X轴方向的永磁直线同步电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)和两台Y轴方向平行的永磁直线同步电机构成,且X轴与Y轴属于刚性连接。由于PMLSM对一些不确定因素比较敏感,因此,直驱H型平台的单轴PMLSM将会产生跟踪误差。且平行轴易受机械耦合、参数不匹配等因素的影响,将会造成平行轴间的同步精度下降。本文的研究目的:解决直驱H型运动平台伺服系统不同步问题,通过设计有效的控制策略来提高单轴跟踪精度和减小平行轴间同步误差。首先,详细介绍了PMLSM的基本结构与工作原理,利用坐标变换建立PMLSM数学模型。并根据PMLSM模型及原理,建立了包含参数变化、负载扰动和机械耦合等不确定因素的直驱H型运动平台的数学模型。其次,针对易受参数摄动、负载扰动和机械耦合等不确定性因素影响的直驱H型运动平台伺服系统,设计了一种基于自适应快速非奇异终端滑模(AFNTSM)控制器的同步控制策略。在平行轴间利用交叉耦合结构设计修正误差,并将设计的修正误差作为单轴的控制输入。单轴采用FNTSMC来抑制不确定因素的影响,快速收敛同时避免非线性滑模奇异问题,且加快了远离平衡点时的收敛速率。为了消除外界干扰对直驱系统的影响,采用自适应控制策略对不确定参数及外部干扰的界限进行实时估计,提高了直驱H型运动平台的同步精度和单轴跟踪精度。然后,为了进一步提高直驱伺服系统的动态品质,获得高品质的同步性能。设计了基于自适应分数阶快速非奇异终端滑模(FO-AFNTSM)同步控制策略。将分数阶理论引入到滑模控制中,利用分数阶饱和函数的“大偏差大增益,小偏差小增益”的属性,加快趋近速度的同时消弱了滑模抖振现象,改善了系统的动态品质,减小了平行轴间的同步误差以及单轴的跟踪误差。并利用Lyapunov稳定性证明验证了系统的渐进稳定。最后,分别建立了基于快速非奇异终端滑模同步控制器、自适应快速非奇异终端滑模同步控制器和不同阶次的自适应分数阶快速非奇异终端滑模同步控制器的直驱H型平台伺服系统的仿真模型,并进行对比分析。仿真结果验证了基于自适应分数阶快速非奇异终端滑模的分数阶控制系统相较于其他两种整数阶控制系统,在减小单轴位置跟踪误差同时提高了平行轴间同步精度,且增强了系统鲁棒性。

关键词：直驱H型平台同步控制快速非奇异终端滑模控制交叉耦合分数阶

直驱永磁风力发电机侧最大功率追踪滑模控制研究进展

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大电机技术 2019年第3期 10-16页

作者：林立何洋周建华万炳呈陈鸿蔚多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室(邵阳学院) 湖南邵阳422000 邵阳学院信息工程学院湖南邵阳422000 湖南省耐为数控技术有限公司长沙410000 湘潭电机集团有限公司湖南湘潭411100 上海大学邵阳学院

本文针对提高直驱永磁风力发电机侧效率及未建模动态性能问题,介绍了直驱永磁风力发电机侧最大功率跟踪滑模控制研究进展。首先,分析线性滑模、一阶线性滑模、积分滑模与终端滑模4类控制策略的原理、存在的问题以及研究现状。其次,针对... 详细信息

本文针对提高直驱永磁风力发电机侧效率及未建模动态性能问题,介绍了直驱永磁风力发电机侧最大功率跟踪滑模控制研究进展。首先,分析线性滑模、一阶线性滑模、积分滑模与终端滑模4类控制策略的原理、存在的问题以及研究现状。其次,针对快速非奇异终端滑模控制的“抖振”及控制精度问题,对现有趋近律方法、观测器方法、模糊方法的消抖原理及效果进行阐述。最后,得出变增益、变速、变指数趋近快速非奇异终端滑模控制是最优的“消抖”策略。通过对非连续项进行连续平滑处理和引入合适的在线自调整因子可有效消除“抖振”,并提高控制精度。对于系统远离平衡点时的情况,仍有待进一步深入研究。

关键词：直驱永磁风力发电机组最大功率跟踪滑模控制快速非奇异终端滑模控制