基于MRAS与Fuzzy—PID算法的永磁同步电机变频调速系统的研究

研究的MRAS观测器将永磁同步电机实际运行的d-q轴电流值作为参考模型,以d-q轴构造的状态方程作为可调模型,实现了永磁同步电机的转速与转角的辨识。为了改善永磁同步电机变频调速系统的控制性能,设计了一套Fuzzy—PID控制算法替代传统的PID转速调节器。仿真试验的结果表明,基于MRAS永磁同步电机的转速与转角的辨识效果比较理想。与传统PID控制相比,Fuzzy-PID控制的永磁同步电动机变频调速系统具有响应速度更快、精度更高、抗干扰能力更强等良好品质。     

电动拖拉机永磁同步电机控制系统建模仿真

永磁同步电机作为电动拖拉机上主要的动力电机有很好的应用前景。针对传统PID(比例-积分-微分)控制策略对电机转速控制的响应速度慢、控制精度低的缺点以及Matlab软件自带电机模块的局限性,提出模糊PI自适应控制策略并在电机数学模型的基础上创建了自定义永磁同步电机(PMSM)模块,通过MatlabSimulink仿真软件,在永磁同步电机矢量控制系统中进行仿真分析。通过对参数的调节得出了理想的输出曲线,验证了永磁同步电机模型的合理性、先进性及其控制算法的有效性,为永磁同步电机控制系统设计和电机的调试提供了理论基础和新的思路。     

基于离散小波变换的永磁同步电机速度控制研究

针对永磁同步电机驱动系统转速快响应和强鲁棒性的速度控制需求,在分析永磁同步电机数学模型和离散小波变换技术的基础上,设计了最优小波函数为"db4",分解级数为2的永磁同步电机离散小波变换速度控制器,并基于Matlab/Simulink仿真平台,建立了永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)驱动系统仿真模型和控制系统代码模型,结合基于TMS320F2812 DSP(Digital Signal Processing)的永磁同步电机驱动系统实验平台,通过负载扰动工况仿真、空载阶跃输入工况仿真与实验来验证永磁同步电机离散小波变换速度控制器的性能.仿真和实验结果表明:相比于传统比例积分微分(Proprotional Integral Derivative, PID)速度控制器,离散小波变换速度控制器达到稳态转速的速度更快,动态性能更优;在负载突变时,转速跌落小,抗负载扰动能力更强,是一种提升永磁同步电机速度控制器鲁棒性和稳定性的有效方法.     

基于RBF人工神经网络的下游常水位自适应渠道输水控制研究

针对传统渠道输水PID控制方法响应速度慢、超调量大、参数不能在线自调整的不足,根据RBF神经网络和渠道输水特点,提出了将传统渠道下游常水位输水PID控制和RBF人工神经网络结合的输水控制方法,使输水控制具有自学习、自适应、容错性和鲁棒性。推导了RBF网络整定PID输水控制调节器的算法。仿真结果表明,基于RBF网络的PID输水控制方法,能够通过不断学习自动调整控制参数,使输水控制过程超调量小、响应速度快,具有不需要特意选择或计算控制参数的特点。因此,基于RBF神经网络的参数非线性PID控制更适合进行渠道输水这样高度非线性系统的实时控制过程。     

有脉冲扰动的永磁同步电机混沌的直接力矩控制方法

对具有脉冲扰动的永磁同步电机进行直接力矩控制,利用矩阵分析和Lyapunov稳定性理论,得到了有脉冲扰动的永磁同步电机渐进稳定和指教稳定的充分条件,实验结果验证了结果的正确性.相比传统的控制方法,基于Takagi-Sugen模型的直接力矩控制方法具有一定优越性.     

内置式永磁同步电机新的弱磁控制策略研究

为了提高内置式永磁同步电机在ARM-cortex系列STM32单片机矢量控制中速度环控制算法程序的可执行性和简洁性,在"转矩及磁链控制器"(FOC矢量控制)中实时地提供目标交轴电流iq和目标直轴电流id,避免永磁同步电机参数对控制的影响。在实现新的闭环弱磁控制方案的基础上,在MTPA(最大转矩电流比)算法软件中提出了一种线性插值的解决方法:在程序中对MTPA控制算法中i*d和i*q执行线性插值。马达的速度从零到基速时运行在MTPA区域,高于基速时,MTPA控制就由弱磁控制代替。通过软件和硬件实现了闭环的弱磁控制方案,改善了内置式永磁同步电机(IPMSM)调速系统的控制性能和执行策略,并通过试验证明了所提出方法的可靠性和有效性。     

农用电动车用永磁同步电机矢量控制系统研究

为研究农用电动车用永磁同步电机合理及高效的控制方法,分析永磁同步电机的数学模型,搭建永磁同步电机矢量控制系统仿真模型,主要采用Id=0控制及弱磁控制方法对农用电动车用永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,简称PMSM)进行矢量控制研究,并用MATLAB/SIMULINK进行仿真试验;在已知农用电动车用永磁同步电机控制系统参数的基础上,当仿真时间t=2 s,给定转速n*=30 r/s,负载转矩初始值T=5 N·m,t=0.2 s时转矩突变为10 N·m,仿真结果表明,在Id=0控制方法下农用电动车电机提速快,转矩变化对转速影响很小,系统性能良好;当额定转速n=41.66 r/s,仿真时间为2 s,负载转矩T=8.5 N·m,分别在给定Id=10 A及Id=12 A时进行2组仿真,仿真结果表明在农用电动车达到额定转速之后,使用弱磁控制方法能够有效实现基速以上的提速。综上所述,以上2种控制方法相结合能够很好地满足农用电动车的使用需求。     

中国上市公司股权再融资时机选择行为研究

提出了一种比例谐振（Proportional Resonant, PR）控制器的改进模型,将其应用于永磁同步电机控制中.用改进的PR控制器替代传统的PI控制器,节省一次坐标变换,省去了受温度及电机参数影响的交叉解耦项和前馈补偿项,简化了控制算法.仿真和试验结果表明,引入改进PR控制器的永磁同步电机控制系统控制性能优越,能够实现对交流输入信号的无静差跟踪,系统对低次谐波以及指定次谐波具有很强的抑制能力,具有重要的实用价值.     

一种新型的PMSM直接转矩控制

针对传统永磁同步电动机直接转矩控制系统中存在定子磁链和电磁转矩脉动的缺点,提出了一种改进方法,即用变参数PI速度控制器和模糊控制器分别替代传统直接转矩控制系统中的PI速度调节器和滞环比较器,在此基础上重新建立了永磁同步电机直接转矩控制新的控制框图.利用MATLAB仿真软件对传统永磁同步电机直接转矩控制和改进后的直接转矩控制系统进行了仿真对比研究,实验结果表明,新系统有良好的动、静态性能,减少了转矩和磁链的脉动,能满足控制系统快速响应的要求.     

基于Zigbee网络的中华绒螯蟹养殖中溶氧量智能控制系统研究与应用

随着信息技术和规模化水产养殖的发展,传统的养殖模式将会逐渐被智能水产养殖所取代。构建了基于Zigbee的中华绒螯蟹养殖中溶氧量的智能控制系统,并着重研究了蟹塘的增氧控制算法,针对溶氧量变化的非线性、大滞后、不确定、大惯性等特点,提出了模糊RBF神经网络改进的PID控制策略,并通过Matlab进行模糊RBF神经网络控制器与常规PID控制器和模糊PID控制器进行仿真对比,同时在某中华绒螯蟹养殖基地进行模糊PID控制器和模糊RBF神经网络控制器进行应用实验对比,证明了模糊RBF控制器能够更好地满足中华绒螯蟹养殖溶氧量的控制要求。     

温室温度控制系统神经网络PID控制算法研究

在以优质、高效、高产为目的的现代化农业发展新阶段,温室自动化技术的研究受到广泛重视.对于温室自动控制系统,由于其非线性、强耦合、纯滞后、大惯性的自身特性,传统PID控制已难以满足高品质温室控制系统的需求.由于BP神经网络具有强大的学习能力及非线性映射性,将BP神经网络控制引入常规PID控制中,采用BP神经网络PID控制方案,设计温室温度的自动控制系统并进行仿真验证.仿真结果表明,相比于传统的PID控制系统,所设计的基于BP神经网络PID控制系统具有更强的自适应能力与稳健性,控制品质具有明显优势.     

概念喷雾机底盘双侧液压马达自抗扰同步控制研究

针对复杂农林环境下植保喷雾作业对底盘智能化、柔性化等的需求问题,采用双侧液压马达同步回转系统数学模型分析法和外层自抗扰控制,内层PID协调控制的同步控制策略,提出一种液压直驱的概念喷雾机底盘,以离散化形式设计了3阶自抗扰控制器,并对双侧液压马达同步控制问题进行研究。通过SIMULINK仿真和试验台试验,结果表明:1)所制定的自抗扰同步控制策略相比传统的PID控制,系统响应更快速,其上升时间为1.2s,稳定时间3s;2)扰动工况下的双马达同步控制误差更低,其中,在马达2内部参数摄动下,双马达的试验同步误差峰值仅为-0.016rad,同步控制精度高于0.060%,而采用PID控制,双马达同步误差峰值可达-0.850rad,同步控制精度低于2.000%;3)自抗扰同步控制器具有更高的控制精度和扰动误差补偿能力,能满足喷雾机底盘直线行驶需求。该研究可为复杂农林环境下作业的行走机械底盘设计和液压系统同步控制提供理论参考。     

水稻液体肥变量施用调节系统设计与试验

目的 设计一种机电式流量调节阀，与已研制的气力引射式施肥器集成构建液体肥变量施用调节系统，实现水稻近根部微小流量液体肥精准施用。方法 通过试验标定了系统质量流率理论模型，建立控制系统传递函数模型，设计了基于模糊推理的PID控制器结构、规则和初始参数；通过仿真试验，分析了PID和模糊PID控制的调控响应能力。结果 仿真试验结果表明，模糊PID控制阶跃信号响应超调量、调节时间和稳态误差分别为0.12%、2.51 s和0.007， 与PID控制的对应值42.90%、4.44 s和0.010相比均较低，表明模糊PID控制动态调节和稳定性更好；在幅值为0.5、持续时间为0.1 s的脉冲信号干扰下，模糊PID控制的调节时间为0.61 s，比PID控制(1.67 s)更短，具有更强的抗干扰能力。性能试验结果表明，10种目标质量流率条件下，模糊PID控制的质量流率绝对误差均低于PID控制，控制精度为93.93%～96.88%，高于PID控制(90.00%～95.21%)；在施肥量变化时，模糊PID控制的超调量为12.2%，上升时间、调节时间和峰值时间分别为1.5、10.7和1.7 s，均低于PID控制的17.4%、2.1 s、13.3 s和2.3 s。结论 基于模糊PID控制的水稻液体肥变量施用调节系统具有较高的质量流率控制精度和跟踪性能，为研制水稻田液体肥变量施肥装备奠定了基础。     

基于不完全微分的模糊自适应PID算法速度优化控制系统设计

为提高平地机行走作业速度的控制性能,协调解决外界干扰信号对系统造成的影响以及行走作业速度精度滞后和不稳定性问题、将一阶惯性环节加入模糊自适应PID控制器的微分环节中,采用单片机作为行走作业速度的控制中心,提出了基于不完全微分的模糊自适应PID算法速度优化控制系统.最后通过Matlab的Simulink仿真软件,分别将不带PID控制、PID控制和不完全微分模糊自适应PID控制3种方式用于对人为给定速度干扰信号的控制仿真测试,验证了不完全微分模糊自适应PID算法的有效性和可靠性.     

一种云自适应粒子群优化的PID控制器设计与应用

针对PID控制器应用于实际的自动电压调节器(AVR)系统,为了有效地寻找AVR系统的最佳PID控制器参数,提出一种基于改进的云自适应粒子群算法的PID参数优化策略。通过建立粒子群优化的PID控制器参数模型,在控制过程中将PID参数(比例、积分、微分)作为粒子群中的粒子,采用控制误差绝对值时间积分函数作为优化目标,在控制过程中动态调整PID的三个控制参数,从而进行PID控制参数的实时优化。仿真结果表明,该PID控制器可以获得较好的控制性能指标,进而改善AVR系统的瞬时响应特性,具有一定的实用价值。     

感应电机矢量控制系统的研究

针对感应电机多变量非线性模型,传统PID难以达到良好的控制效果,模糊控制不需要感应电机的精确数学模型,就可对系统进行实时控制。详细阐述了感应电机矢量控制系统和模糊PID的基本原理,运用模糊推理,自动实现对参数的最佳调整。仿真试验结果表明,模糊PID控制器在响应速度、稳态精度以及抗干扰性方面都优于传统PID控制器。     

免疫NPID控制器及其在热磨机料位控制系统的应用

借鉴生物免疫系统反馈调节机理,将免疫控制器与传统PID控制器串联,提出了一种免疫非线性PID控制方法;应用波波夫稳定判据分析了免疫非线性PID控制器的稳定性,并将其应用到热磨机的料位控制系统。这一算法保证了闭环系统的稳定性和快速的跟随性能,又抑制了模型摄动及外部干扰对系统的影响,提高了系统响应的快速性,保证了系统的鲁棒性能。仿真研究进一步验证了免疫非线性PID控制方法的可行性和有效性。     

农用多旋翼飞行器串级分数阶PID控制

为提高农用无人机动态性能，基于传统串级整数阶PID控制算法，提出一种串级分数阶PID控制算法。以四旋翼无人机为研究对象建模，并利用遗传算法对串级整数阶PID和串级分数阶PID参数进行整定，得到最优控制后采用MATLAB/SimuLink仿真分析，〖JP2〗证明串级分数阶PID控制效果优于串级整数阶PID。以四旋翼无人机实物为对象进行试验，测试结果表明，串级分数阶PID比串级整数阶PID的调节时间缩短了0.24 s，总体性能更优，表明仿真结论可靠。研究结果表明，串级分数阶PID控制算法可用于农用无人机的飞行控制。