检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2015年第8期23卷 2273-2279页

作者：张承进赵学良刘红波山东大学控制科学与工程学院济南山东250061 山东大学威海校区机电与信息工程学院威海山东264209 泰山医学院信息工程学院泰安山东271016

在实验的基础上证实了压电执行器动态蠕变现象的存在。考虑到压电执行器的高频响特点和piD在高实时性要求场合的应用,构建了复合控制器来抑制动态蠕变。该复合控制器由具有Prandtl Ishlinskii类型的迟滞直接逆作为前馈控制器,由根据在... 详细信息

在实验的基础上证实了压电执行器动态蠕变现象的存在。考虑到压电执行器的高频响特点和piD在高实时性要求场合的应用,构建了复合控制器来抑制动态蠕变。该复合控制器由具有Prandtl Ishlinskii类型的迟滞直接逆作为前馈控制器,由根据在线测试结果和实时性要求选择的增量式pi作为反馈控制器,其中增量式pi的参数由模糊逻辑控制器在线调节。通过实验验证了复合控制器抑制动态蠕变的有效性。结果表明,当同幅值的0.1 Hz正弦信号在一个周期内被离散化为20台阶,40台阶,80台阶时,相等电压台阶对应的蠕变过程和范围都是不同的。本文构建的复合控制器能够对不同台阶的动态和静态蠕变进行有效抑制,补偿后蠕变的均方根误差(RMSE)分别降低为补偿前的28.6%,31.0%和35.4%。

关键词：压电执行器动态蠕变迟滞补偿模糊pi控制器

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基于模糊pi控制器的异步电机DTC系统研究

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机床电器 2010年第4期37卷 7-9页

作者：胡学芝黄石理工学院 435003

传统的异步电机直接转矩控制系统采用滞环控制器,依据转矩误差、定子磁链幅值误差来选择逆变器的开关状态,属Band-Band控制,无法区分转矩误差、定子磁链误差的等级,开关频率不恒定,过扇区时电流与磁链畸变,导致低速时转矩脉动大,影响了... 详细信息

传统的异步电机直接转矩控制系统采用滞环控制器,依据转矩误差、定子磁链幅值误差来选择逆变器的开关状态,属Band-Band控制,无法区分转矩误差、定子磁链误差的等级,开关频率不恒定,过扇区时电流与磁链畸变,导致低速时转矩脉动大,影响了系统的控制效果。针对这一问题,提出了一种基于模糊pi控制的异步电机直接转矩控制方案,介绍了系统的原理,应用模糊理论设计了控制器的参数,用TMS320F2812作为主控芯片,PM30CSJ060作为逆变器主电路搭建了全数字实验系统。实验结果表明系统控制动、静态性能好,低速时系统运行平稳,达到了预想的控制效果。

关键词：异步电机模糊pi控制器直接转矩控制

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基于模糊pi和自适应滑模的异步电动机DTC控制

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微特电机 2015年第3期43卷 73-77页

作者：李瀛胡立坤卢子广李卓广西大学南宁530004

为提高电机的驱动控制性能,提出了基于模糊自适应pi的异步电动机磁链观测器直接转矩控制(DTC)策略。其中,模糊pi控制算法能自动调整pi参数,使转速较快地到达稳定状态,并且无超调和机械脉动。为了改进转矩和磁链脉动大的缺点,采用自适应... 详细信息

为提高电机的驱动控制性能,提出了基于模糊自适应pi的异步电动机磁链观测器直接转矩控制(DTC)策略。其中,模糊pi控制算法能自动调整pi参数,使转速较快地到达稳定状态,并且无超调和机械脉动。为了改进转矩和磁链脉动大的缺点,采用自适应滑模方法设计磁链观测器,控制方法简单易行,所估计的转矩、磁链具有较高的精度且脉动明显较小。最后,通过d SPACE DS1104实验平台验证了所提策略的可行性。

关键词：异步电动机直接转矩控制磁链观测器模糊pi控制器

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无传感器永磁同步电动机伺服系统的智能自适应鲁棒控制研究

无传感器永磁同步电动机伺服系统的智能自适应鲁棒控制研究

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作者： JON RYONG HO 东北大学

学位级别：博士

无传感器控制是永磁同步电动机(PMSM)控制系统的重要研究方向,省去了位置和速度传感器,简化了系统的结构,提高了可靠性,降低了成本,但这些优势是以增加计算复杂性和牺牲控制性能为代价的,因此目前尚处于研究阶段,只能在要求不太高的场... 详细信息

无传感器控制是永磁同步电动机(PMSM)控制系统的重要研究方向,省去了位置和速度传感器,简化了系统的结构,提高了可靠性,降低了成本,但这些优势是以增加计算复杂性和牺牲控制性能为代价的,因此目前尚处于研究阶段,只能在要求不太高的场合中应用。准确地估计转子位置与转子转速,以及找到理想的控制器设计方法是无传感器PMSM控制研究的重要问题。然而,系统参数不确定性和外界扰动会导致估计与控制结果的非收敛性或振动。神经网络、模糊逻辑系统等智能控制方法为解决被控对象存在复杂性、时变性和不确定性而获得高性能控制效果提供了有力技术支撑。当前很多学者提出了多种基于神经网络、模糊逻辑系统等实现无传感器PMSM的自适应鲁棒估计及控制的方法,但还没解决下面的几个问题：当神经网络用在控制器与估计器的设计时,消除神经网络重构误差对控制结果的不良影响；当利用系统模型进行鲁棒位置和速度估计时,不是针对一两个参数不确定性的鲁棒性,而是实现针对整个参数不确定性的鲁棒性；当利用粒子群算法优化模糊pi控制器的参数时,避免该算法容易陷入局部最优；当神经网络用在控制器设计时,找到对无传感器PMSM最合适的自适应鲁棒控制律,并计算最佳学习速率。为了解决以上问题,并实现智能自适应鲁棒控制的无传感器PMSM伺服系统,本文主要工作如下：1.针对无传感器PMSM的自适应鲁棒转子速度估计问题,提出了一种基于神经网络自适应观测器的速度估计方案。此方案通过自适应观测PMSM控制系统的动态,消除系统参数不确定性和负载扰动对速度估计的影响。当神经网络用于构成自适应观测器时在一定程度上具有重构误差,其对速度估计结果会产生振动与非收敛性,因此提出了自适应律和鲁棒补偿方法来消除神经网络重构误差对速度估计的影响。神经网络鲁棒速度估计器利用神经网络自适应观测器辨识出来的系统状态变量来估计转子速度。转子位置是通过积分速度估计得到的。仿真结果表明,所提出的速度和位置估计方案不仅能有效、快速地估计转子速度和转子位置,而且能满足鲁棒性和渐近收敛性。2.针对无传感器PMSM的鲁棒转子位置估计问题,提出了一种基于PMSM复数模型的鲁棒位置估计方案。该方案通过复数分析把位置估计结果分离成实部和虚部的特性,消除整个系统不确定性对位置估计的影响。本方法是一种基于电动机物理模型的鲁棒位置估计方法。所估计的位置值被实部与虚部分开,实部表示的是实际位置估计值,虚部表示的是由于系统不确定性产生的位置估计误差值。为了使估计误差为零,位置型pi控制器应用于位置估计器的虚部,因此估计误差收敛到零。此方法只能在包括低速的额定速度领域里满足鲁棒性,因为弱磁通区域的退磁影响整个估计策略。为了保证此方案在弱磁通区域里的可行性和鲁棒性,引入扩展卡尔曼滤波器作为自适应控制方法对永磁磁链进行辨识。转子速度是通过微分位置估计得到的。仿真结果表明,所提出的方案在整个控制领域内能够有效、快速地估计转子位置和转子速度。3.针对基于模糊理论的无传感器PMSM的自适应鲁棒速度控制器设计问题,提出了一种基于自适应粒子群算法的模糊pi控制器参数优化的方法。为了避免模糊隶属函数参数的约束条件使粒子群搜索空间变小,并粒子群算法容易陷入局部最优,本文提出了一种新的粒子构成方法。此粒子在范围[0,1]内完全具有遍历性,这时通过本文提出的参数决定方法,模糊隶属函数的参数不需要任何计算负担,而直接满足模糊隶属函数的参数所需满足的顺序条件,还为找到最优的隶属函数参数提供了最大的粒子群搜索空间。为了提高参数优化的自适应率,提出了一种改进的自适应PSO算法。仿真结果表明,所提出的优化方案使PMSM控制系统能够实现高的动态响应和鲁棒性。4.针对基于神经网络理论的无传感器PMSM的自适应鲁棒速度控制器设计问题,提出了一种基于递归Elman神经网络(RENN)的PMSM速度控制器设计方案。此方案通过改进的RENN结构和适合于无传感器PMSM动态的自适应律,克服系统参数不确定性和负载扰动对速度跟踪控制的影响。所提出的自适应鲁棒控制器由RENN控制器和补偿控制器组成。RENN控制器用于估计理想的PMSM速度控制器。补偿控制器用于消除误差,此误差包括神经网络近似误差以及理想控制器输出与实际神经网络控制器输出之间的误差。根据Lyapunov理论,证明了基于所提出的自适应律的自适应RENN速度控制器的稳定性,并跟踪结果的渐近收敛性。5.针对提高自适应RENN速度控制器的自适应性能的问题,提出了一种最佳学习速率算法。此方法通过考虑系统跟踪误差和RENN重构误差的现状,提高RENN的学习速率。首先,提出了一种最适合于RENN的新型在线训练算法。接下来,为了提高权值学习的精度和速率,提出了一种最佳学习速率算法。最佳学习速率是由系统的速度跟踪误差和RENN权值范数极大值得到。仿真结果表明,当利用最佳学习速

关键词：永磁同步电动机无传感器控制智能自适应鲁棒控制神经网络自适应观测器鲁棒位置估计 PMSM复数模型模糊pi控制器自适应粒子群算法递归Elman神经网络重构误差最佳学习速率

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游梁式油田抽油机智能优化控制研究

游梁式油田抽油机智能优化控制研究

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作者：张曾秀哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

论文研究的对象游梁式抽油机是油田普遍应用的一种地面采油设备。它由驴头、游梁、连杆、曲柄、减速器、电动机等地面部分及抽油杆柱、抽油泵等地下部分构成。游梁式抽油机的电机通过减速器、四连杆来驱动驴头上下往复运动将油抽到地面... 详细信息

论文研究的对象游梁式抽油机是油田普遍应用的一种地面采油设备。它由驴头、游梁、连杆、曲柄、减速器、电动机等地面部分及抽油杆柱、抽油泵等地下部分构成。游梁式抽油机的电机通过减速器、四连杆来驱动驴头上下往复运动将油抽到地面。游梁式抽油机耗能严重，节能控制成为需要解决的重要问题之一。抽油机的工作环境和油井的工况都存在一些特殊情况，大部分传统的节能方法存在着一些缺点以及使用限制。　　游梁式抽油机的结构复杂，导致建模困难，通常将它的主体简化为四连杆机构来分析。论文首先借鉴四连杆的模型推理方法，建立了游梁式抽油机的运动学和动力学模型，并进行了模型仿真验证。其次，论文对动力源–异步电动机采用矢量变频控制技术，减小抽油机启动转矩和启动电流，使交变负载与电机更加匹配，提高抽油机的系统效率。异步电机是一个复杂且耦合性很强的系统，用基于模型的传统控制方法对其进行控制，达不到理想效果。随着智能控制方法的快速发展，模糊逻辑等控制方法等对复杂机械系统的控制取得了良好的效果。针对电机转速波动较大，引起曲柄波动，造成系统不稳定，论文在异步电机所建模型基础上，设计了自适应模糊pi控制器，并对系统进行了仿真研究。仿真结果表明系统动态特性得到了很大的改善，从而验证了该控制器的有效性。由于单一的自适应模糊控制在参数调整方面有其不足，将粒子群算法应用到自适应模糊控制器参数的优化中。该智能优化调整方法在对信息进行推理演绎的基础上进行多目标优化，仿真结果说明了该控制器具有很好的自适应性和鲁棒性。针对粒子群容易陷入局部最优值，论文进一步将遗传算法与粒子群算法相结合，对自适应模糊控制器进行参数优化，搜寻系统运行的最佳解。仿真结果显示，粒子群优化控制器比自适应模糊控制器效果好;粒子群与遗传算法混合优化的控制器要比粒子群优化的控制器的收敛速度快，控制效果好。论文通过仿真研究，验证了该智能优化控制系统的有效性。　　最后，结合课题研究，通过MTLAB/SIMULINK中的TI C2000工具箱搭建模型，设置DSP硬件参数，连接DSP28335目标板，在CCS中自动生成可运行的C代码，运行结果说明了系统的正确性。

关键词：游梁式抽油机优化控制模糊pi控制器粒子群算法遗传算法

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高速列车牵引传动再黏着优化控制策略研究

高速列车牵引传动再黏着优化控制策略研究

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作者：胡亮北京交通大学

学位级别：硕士

轮轨黏着问题是一项与高速列车运营密切关联的基础性研究课题。为抑制空转现象,提高列车运行时的黏着性能,本文主要从传统单轴式的再黏着控制和空转后整车再黏着性能提升控制两个方面对高速列车再黏着优化控制策略进行研究。首先,简要... 详细信息

轮轨黏着问题是一项与高速列车运营密切关联的基础性研究课题。为抑制空转现象,提高列车运行时的黏着性能,本文主要从传统单轴式的再黏着控制和空转后整车再黏着性能提升控制两个方面对高速列车再黏着优化控制策略进行研究。首先,简要介绍了轮轨黏着机理和影响黏着系数的主要因素,并对高速列车全车各轴位黏着能力差异分布特性做了简要介绍。其次,建立了考虑黏着的高速列车简化牵引单轴动力学模型及整车动力学模型,模型采用了轮轨黏着力***快速求解算法,并基于CRH2A实际车辆参数,通过仿真验证了模型的正确性；第三,基于梯度法和模糊pi控制理论,提出一种高速列车空转轴的再黏着转矩寻优控制方法,在CRH2A型动车组牵引仿真模型的基础上,通过与校正法的仿真结果对比分析,验证了再黏着转矩寻优控制的有效性；第四,在单轴再黏着转矩寻优控制方法的基础上,结合高速列车全车各轴位黏着能力客观差异的统计规律,从理论上初步探讨了一种列车局部动轴空转后牵引力再分配控制的整车再黏着性能提升控制策略,通过仿真验证了其方法可有效地提高整车牵引运行性能。最后,采用dSPACE半实物仿真技术,搭建了基于5.5kW感应电机对拖平台的黏着模拟半实物仿真实验平台,在实验平台上完成了对校正法和再黏着转矩寻优控制法的实验验证。实验结果表明,再黏着转矩寻优控制要优于校正法,不仅可以有效地抑制复杂轨面条件及其突变下的空转,还能维持轮轨间的高效黏着利用运行。

关键词：空转现象高速列车黏着控制再黏着性能牵引力再分配梯度下降法模糊pi控制器 O.Polach黏着力模型

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三相三电平PWM整流器控制策略研究

三相三电平PWM整流器控制策略研究

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作者：李乾勇西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着光能和风能等绿色能源技术的大力发展,基于现代电力电子技术的功率变换装置成为学者们研究的热点。而变换装置中的PWM整流器,由于其具有能够减小或消除无功和谐波对电位电压的影响,并能有效调节直流侧电压等优点,得到了广泛... 详细信息

近年来,随着光能和风能等绿色能源技术的大力发展,基于现代电力电子技术的功率变换装置成为学者们研究的热点。而变换装置中的PWM整流器,由于其具有能够减小或消除无功和谐波对电位电压的影响,并能有效调节直流侧电压等优点,得到了广泛的应用。在高压大容量场合,两电平变换器由于开关器件额定电压或容量等级限制而无法直接应用。对于三电平的变换器,其导通压降为两电平变换器的一半,可以应用于较高电压等级的场合,实现由低电压开关器件得到对高电压等级电压的变换与传输的控制。本文即研究三相三电平PWM整流器,主要研究内容包括：1、简要介绍了三相三电平PWM整流器的拓扑结构、基本开关状态及工作原理,建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,然后采用基于dq解耦的双闭环控制策略实现了对PWM整流器的控制,并对控制结构中的电流内环调节器和电压外环调节器进行了分析及参数设计。2、针对传统三相三电平SVPWM计算复杂,占用运算资源大等缺点,本文研究一种基于坐标旋转的调制方法,将传统SVPWM调制方法的坐标系轴向压缩并顺时针旋转450,得到一种新的坐标系,使得基本矢量坐标均落在整数点上,在此坐标系下通过扇区判断与时间计算等过程实现三相三电平SVPWM调制策略,其运算复杂度较在传统坐标系下时大大简化。直流电容电压的不均衡对变换器有严重影响,基于上述SVPWM调制方法,依据其中每一对正负小矢量对中点电位充放电的影响相反这个原理,通过调节正负小矢量的作用时间来保持直流侧两电容电压的平衡,其实现方法简单,能有效使两电容达到均压或保持均衡状态。3、由于电压外环的传统pi作用下系统直流侧电压的动态性能难以达到满意效果,本文将电压外环pi控制器与模糊控制相结合得到模糊pi控制器,其中用仿真对比验证的方法确定了模糊pi控制器中的比例参数与积分参数各自的基准值和对应修正量参数的范围,避免了模糊pi控制器中参数设计的盲目性。最后,验证了模糊pi在动态性能方面较传统pi的优越性。4、搭建了三相三电平变换器的FPGA实验平台,用Verilog HDL语言编写了三相锁相环模块、三相abc到两相dq坐标转换模块、新坐标系下的三相三电平SVPWM调制模块和模糊pi控制模块等。在实验平台上,完成了新坐标系下的SVPWM调制算法实验、直流电容均压实验以及在三相三电平整流器中加入模糊pi的实验,验证了相关理论的正确性。

关键词：三相三电平整流器 SVPWM调制模糊pi控制器 FPGA

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基于模糊pi的Delta机器人运动控制系统

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测控技术 2015年第7期34卷 90-93,116页

作者：曹沁婕梁兆瑞贾梧桐石珂赵博然殷国亮白瑞林江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

搭建了视觉决策的并联机器人系统,其技术路线是由智能相机通过在线视觉检测算法分割目标,采用张正友标定方法进行相机标定;采用五次多项式插值对机器人的抓取路径进行关节空间轨迹规划;由逆运动学的代数解法求取各轴关节空间坐标。以De... 详细信息

搭建了视觉决策的并联机器人系统,其技术路线是由智能相机通过在线视觉检测算法分割目标,采用张正友标定方法进行相机标定;采用五次多项式插值对机器人的抓取路径进行关节空间轨迹规划;由逆运动学的代数解法求取各轴关节空间坐标。以Delta机器人的运动机构为研究对象,设计了新型的模糊pi控制器,并运用LabVIEW软件结合FPGA实现了机器人的运动控制。测得50组基于模糊pi控制器和pi控制器的上升时间的均值分别为179.6 ms和200.2 ms,试验结果表明,模糊pi具有更快的动态响应过程,同时还兼具了传统pi控制稳态性能好的特点。

关键词：并联机器人交流伺服电机模糊pi控制器

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考虑铁损时异步电机模糊pi控制的调速研究

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湖南工程学院学报（自然科学版） 2015年第1期25卷 1-4页

作者：刘学飞彭晓李谟发宋运雄湖南工业大学电气与信息工程学院株洲412008 湖南工程学院电气信息学院湘潭411101

随着工业的发展,控制系统复杂程度的不断加大,参数随机多变,传统pi速度控制器已经不能满足系统对性能的要求,在传统pi速度控制器基础上,根据模糊控制理论,设计了模糊pi控制器,利用MATLAB/Simulink进行传统pi控制器和模糊pi控制器的仿真... 详细信息

随着工业的发展,控制系统复杂程度的不断加大,参数随机多变,传统pi速度控制器已经不能满足系统对性能的要求,在传统pi速度控制器基础上,根据模糊控制理论,设计了模糊pi控制器,利用MATLAB/Simulink进行传统pi控制器和模糊pi控制器的仿真,对比仿真结果说明模糊pi控制器具有更加好的稳定性和鲁棒性.

关键词：异步电机铁耗模糊pi控制器仿真

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有源滤波器直流侧电压自适应模糊pi控制

有源滤波器直流侧电压自适应模糊PI控制

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第27届中国控制与决策会议

作者：臧林怡都洪基南京理工大学自动化学院

为了解决有源电力滤波器(APF)在直流侧电压传统控制方面存在的超调量静差较大的问题,在传统pi控制基础上,运用模糊控制理论,设计了一种参数自适应的模糊pi控制器。通过模糊控制规则实时修正pi参数达到自适应目的。仿真结果表明,该控制... 详细信息

为了解决有源电力滤波器(APF)在直流侧电压传统控制方面存在的超调量静差较大的问题,在传统pi控制基础上,运用模糊控制理论,设计了一种参数自适应的模糊pi控制器。通过模糊控制规则实时修正pi参数达到自适应目的。仿真结果表明,该控制策略的响应速度快,超调量小,能满足起动和负载突变时直流侧电压控制要求,且滤波效果好,均明显优于传统pi控制策略,改善了系统的动、静态性能。

关键词：有源滤波器直流侧电压控制超调量参数自适应模糊pi控制器

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