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准格尔矿区露天矿开采扰动效应评价

煤炭科学技术 2018年第5期46卷 87-92,119页

作者：杨汉宏王金金翟正江王忠鑫王卫卫神华准格尔能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯013000 中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司辽宁沈阳110015

为了改善露天开采对矿山周边环境与生态造成的扰动破坏,基于绿色开采理念,从矿山开采技术考虑,提出了露天矿开采扰动指数的概念,建立了露天矿开采扰动效应评价理论,应用该理论对准格尔矿区黑岱沟、哈尔乌素露天矿2006—2015年开采扰动... 详细信息

为了改善露天开采对矿山周边环境与生态造成的扰动破坏,基于绿色开采理念,从矿山开采技术考虑,提出了露天矿开采扰动指数的概念,建立了露天矿开采扰动效应评价理论,应用该理论对准格尔矿区黑岱沟、哈尔乌素露天矿2006—2015年开采扰动效应演化过程进行了研究。研究结果表明:2个露天矿近10年的开采扰动指数(SMDI)均大于零且基本呈逐年递增的趋势,表明2个露天矿通过应用多项绿色开采技术,增强了开采扰动正效应,减弱了开采扰动负效应,2个露天矿正向着绿色、协调、可持续的方向发展;同时也表明绿色开采技术对露天矿山生产的扰动补偿效应是显著的,开采扰动效应评价理论可为大型露天煤矿绿色开采指明方向。

关键词：露天矿绿色开采扰动效应扰动指数扰动补偿

基于龙伯格扰动观测器的永磁同步电机PWM电流预测控制

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电机与控制应用 2017年第11期44卷 1-5,11页

作者：薛峰储建华魏海峰莱克电气股份有限公司江苏苏州215009 东南大学电气工程学院江苏南京211189

针对传统永磁同步电机(PMSM)PWM电流预测控制中电机参数扰动造成的电流静差及振荡问题,提出基于龙伯格(Luenberger)观测器的PWM电流预测控制。首先,将系统参数扰动引入到电机电压方程,构建在参数扰动中拥有优良性能的Luenberger观测器... 详细信息

针对传统永磁同步电机(PMSM)PWM电流预测控制中电机参数扰动造成的电流静差及振荡问题,提出基于龙伯格(Luenberger)观测器的PWM电流预测控制。首先,将系统参数扰动引入到电机电压方程,构建在参数扰动中拥有优良性能的Luenberger观测器来观测系统扰动。其次,离散化Luenberger扰动观测器,通过极点配置分析系统稳定性。最后,将观测器估计系统扰动引入含参数扰动项的电压方程中,为PWM电流预测控制算法提供实时性扰动补偿。仿真结果表明,所提算法能够快速无静差地观测出系统扰动,有效避免参数扰动造成的电流静差及振荡问题,提高电流预测算法的鲁棒性。

关键词：永磁同步电机 PWM电流预测控制龙伯格观测器扰动补偿

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升降型动臂势能回收用永磁发电机控制系统

农业机械学报 2014年第11期45卷 34-39页

作者：王滔王庆丰湖南大学机械与运载工程学院长沙410082 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

势能回收可有效降低动臂频繁上下往复作业过程的能耗。其中,永磁发电机是实现回收功能的关键部分,其性能对能量转换和运动控制具有重要影响。因此结合应用工况的特点,对势能回收用永磁发电机控制系统进行研究和设计。针对系统输入输出... 详细信息

势能回收可有效降低动臂频繁上下往复作业过程的能耗。其中,永磁发电机是实现回收功能的关键部分,其性能对能量转换和运动控制具有重要影响。因此结合应用工况的特点,对势能回收用永磁发电机控制系统进行研究和设计。针对系统输入输出参数存在较大波动,提出分别在电流控制环引入增益自适应、在转速控制环引入负载估计及补偿的控制方法。基于液压加载的永磁发电机控制系统台架进行了试验研究。结果表明,系统具有良好的电流和速度控制性能,且抗干扰能力得到显著改善。

关键词：工程机械势能回收永磁发电机控制系统增益自适应扰动补偿

鲁棒近似时间最优控制及其在电机伺服系统的应用

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电工技术学报 2014年第7期29卷 163-172页

作者：胡金高程国扬福州大学电气工程与自动化学院福州350116

提出一种在双积分伺服系统中实现快速无静差定点跟踪的控制方案。控制律以近似时间最优控制律为主体,引入对未知扰动的补偿,通过一个扩展状态观测器对系统中不可量测的速度信号和未知扰动进行估计。从理论上分析了闭环系统的稳定性。把... 详细信息

提出一种在双积分伺服系统中实现快速无静差定点跟踪的控制方案。控制律以近似时间最优控制律为主体,引入对未知扰动的补偿,通过一个扩展状态观测器对系统中不可量测的速度信号和未知扰动进行估计。从理论上分析了闭环系统的稳定性。把这种控制方案用于一个永磁同步电机的位置-速度环的定点跟踪控制,并进行了Matlab数字仿真和基于TMS320F2812DSP的实验研究,结果表明所设计的控制系统可以对大范围的给定目标进行快速和准确的跟踪,且对扰动和系统参数差异具有较好的性能鲁棒性。

关键词：伺服系统状态观测器扰动补偿时间最优控制

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巡线机器人夹持机构压力复合控制系统

仪器仪表学报 2015年第S1期36卷 136-142页

作者：石欣占博张琦重庆大学自动化学院重庆400044

根据本团队研发的一款新型悬挂式机器人越障稳定性的实际需求,基于机器人越障夹持机构设计了一款压力复合控制系统.该系统利用比例电磁阀、活塞气缸和压力压强传感器构建夹持机构气压闭环回路,通过分析系统工作原理,建立了气动压力控制... 详细信息

根据本团队研发的一款新型悬挂式机器人越障稳定性的实际需求,基于机器人越障夹持机构设计了一款压力复合控制系统.该系统利用比例电磁阀、活塞气缸和压力压强传感器构建夹持机构气压闭环回路,通过分析系统工作原理,建立了气动压力控制系统的非线性模型,实现对夹持机构输出压力平稳,快速输出.为了避免机器本体对夹持机构压力输出干扰,运用前馈控制策略集合夹持机构自身控制系统设计了复合控制系统.通过对机器人本体常规受力分析,分析出扰动参数的影响,计算出夹持机构压力控制系统的扰动补偿,及时修正夹持机构压力偏差,提高机器人压力控制精度.实验结果表明,该系统压力输出稳定,输出压力0到550N之间可调,压力波动小于3N,对外部干扰由较强的鲁棒性.该系统基本满足巡线机器人对央持机构压力输出稳定性和精度的需求.

关键词：巡线机器人气动比例阀扰动补偿复合控制

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永磁直线电机二维分段复合迭代学习控制

中国电机工程学报 2010年第30期30卷 74-80页

作者：杨俊友马航关丽荣杨松特种电机与高压电器教育部与辽宁省共建重点实验室(沈阳工业大学) 辽宁省沈阳市110870

从迭代学习控制二维本质特性出发,研究了二维系统的分段复合迭代学习控制(iterative learning control,ILC)原理。在二维系统鲁棒性分析和设计基础上,提出了基于输入和输出反馈的分段式ILC策略,解决了永磁直线同步电机(permanent magnet... 详细信息

从迭代学习控制二维本质特性出发,研究了二维系统的分段复合迭代学习控制(iterative learning control,ILC)原理。在二维系统鲁棒性分析和设计基础上,提出了基于输入和输出反馈的分段式ILC策略,解决了永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)系统中扰动的分段补偿问题。在随机扰动主导段,ILC收敛劣化,反馈控制被加强;在重复扰动主导段,ILC成为主导控制。通过永磁直线电机推力仿真实验,验证了该控制策略沿时间轴和迭代轴均能很好地抑制推力波动。在实际电机位置控制实验中,对该策略与反馈控制进行对比研究,实时结果表明该控制方法可以有效提高系统位置控制精度。

关键词：迭代学习控制二维系统扰动补偿永磁直线同步电机分段复合

基于新型扰动观测器的永磁同步电机复合滑模控制

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基于新型扰动观测器的永磁同步电机复合滑模控制

作者：陈嘉龙江苏大学

学位级别：硕士

随着新技术和自动控制理论的发展,交流伺服电机控制系统已经成为自动控制系统的一个重要分支。永磁同步电机因为具有气隙磁密高、效率高、转矩惯量比大、转矩脉动小等优点,被广泛使用在数控机床、航空航天、机器人和各种军用设备等方面... 详细信息

随着新技术和自动控制理论的发展,交流伺服电机控制系统已经成为自动控制系统的一个重要分支。永磁同步电机因为具有气隙磁密高、效率高、转矩惯量比大、转矩脉动小等优点,被广泛使用在数控机床、航空航天、机器人和各种军用设备等方面。近年来,以永磁同步电机为控制对象的交流伺服电机控制已经成为电机控制领域的研究热点。然而,永磁同步电机是一个强耦合且非线性的复杂系统。为了能够有效地提高永磁同步电机控制系统的抗干扰性和鲁棒性,减小时变参数和干扰的影响,本文拟利用滑模控制理论、扰动观测器技术,改善永磁同步电机调速系统的控制性能。首先,建立了永磁同步电机在旋转坐标系上的数学模型,对永磁同步电机伺服系统中主要的算法给出了介绍和分析。在MATLAB软件中构建了基于传统比例积分控制器的永磁同步电机矢量控制仿真模型,搭建了永磁同步电机伺服系统的实验平台,编写了相应的程序,实现了基于传统比例积分控制器的永磁同步电机矢量控制,并且对实验平台的硬件电路原理给出了简要的理论分析。其次,对滑模变结构控制原理作了简要介绍和分析,并且给出了用于永磁同步电机控制系统速度环的常规滑模控制器,给出了该控制器的仿真和实验结果。为了进一步提高滑模控制器表现,将超螺旋滑模控制算法应用于永磁同步电机控制系统,仿真和实验结果都验真了该超螺旋控制器的优越性。然后,以永磁同步电机控制系统为被控对象,实现了传统扰动观测器的应用。在此基础之上,进一步提出了一种新型扰动观测器理论,利用该理论推导了该永磁同步电机控制系统的一阶和二阶扰动观测器,并且进行了仿真和实验。仿真和实验结果表明,新型扰动观测器能有效观测永磁同步电机控制系统中的扰动量。最后,为了进一步提高超螺旋控制器的抗干扰能力,降低超螺旋控制器的开关增益,本文将新型一阶扰动观测器和超螺旋控制器相结合,构建了永磁同步电机控制系统的复合控制器。仿真和实验结果表明,超螺旋滑模控制加扰动补偿的控制方式具有较好的抗扰动能力,取得了期望的控制效果。

关键词：永磁同步电机滑模控制新型扰动观测器扰动补偿

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永磁同步电机有限集无参数模型预测控制

电机与控制学报 2019年第1期23卷 19-26页

作者：陈卓易邱建琪金孟加浙江大学电气工程学院杭州310027

针对常规有参数有限集模型预测控制(FCS-MPC)在参数失配时性能下降的问题,提出一种用于永磁同步电机电流预测控制的有限集无参数模型预测控制(NMPC)。NMPC基于局部建模思想,采用集总参数模型进行预测控制,将任何影响稳态误差的因素折合... 详细信息

针对常规有参数有限集模型预测控制(FCS-MPC)在参数失配时性能下降的问题,提出一种用于永磁同步电机电流预测控制的有限集无参数模型预测控制(NMPC)。NMPC基于局部建模思想,采用集总参数模型进行预测控制,将任何影响稳态误差的因素折合在集总电势中,任何影响电流变化率的因素折合在集总动态电感中,并在线估计更新模型,从而无需任何电机参数实现预测控制。采用包含电流预测误差的代价函数推导了用于两种集总参数在线估计的自适应律。仿真和实验结果表明,集总参数模型预测精度高,在参数和工况未知或时变的情况下,NMPC仍能达到模型精确FCS-MPC的控制性能,证明了方法的有效性。

关键词：永磁同步电机预测控制自适应控制在线估计扰动补偿

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航空光电稳定平台的自抗扰控制系统

光学精密工程 2015年第8期23卷 2296-2305页

作者：魏伟戴明李嘉全毛大鹏柏旭光孙敬辉中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100039

对航空光电稳定平台模型进行分析并利用电流环简化了平台模型。阐述了影响平台稳定性的扰动及抑制扰动的方法,提出一种基于预报修正的自抗扰控制系统。首先,提出了一种预报修正方法,采用"先预报,后修正"的方法来减小扰动观测值的滞后和... 详细信息

对航空光电稳定平台模型进行分析并利用电流环简化了平台模型。阐述了影响平台稳定性的扰动及抑制扰动的方法,提出一种基于预报修正的自抗扰控制系统。首先,提出了一种预报修正方法,采用"先预报,后修正"的方法来减小扰动观测值的滞后和超调;然后,设计了基于二阶扩张状态观测器的自抗扰控制系统,对扰动进行线性化动态补偿;最后,在振动平台上对系统进行了速度稳定实验、目标跟踪实验和鲁棒性分析。结果表明,与经典的平方滞后超前控制方法相比,本文设计的控制方法对扰动的隔离度至少提高了5.88dB。另外,设计的系统具有很强的鲁棒性,在系统参数改变±15%的范围内,仍得到很好的控制效果。由于所设计的控制系统具有很强的实用性和鲁棒性,在工程实际应用中提高了航空光电稳定平台的抗扰动性能。

关键词：航空光电稳定平台二级自抗扰控制器预报修正扰动补偿