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PMSM-DTC的电动汽车驱动控制

提出了一种以TMS320LF2407A DSP为微控制器的电动汽车驱动控制系统.该系统将永磁同步电动机作为驱动电机,采用基于空间矢量脉宽调制（SVPWM）的直接转矩控制技术.电动汽车采用两轮后置驱动,只需控制一路永磁同步电动机,再通过机械差速及传动装置实现行进.直接转矩控制采用转矩（电流）、速度双闭环控制方案和智能PI控制算法,可达到较好的静态和动态性能.     

基于英飞凌HP1的PMSM驱动系统开发

本文介绍了电动汽车主要核心部件的驱动电机及其控制器,分析了英飞凌HP1功率模块在电机控制器中的优势,并借助Simulink仿真软件,搭建了双电机对拖模型,对矢量控制算法进行了仿真验证。通过台架测试验证了HP1对永磁同步电机控制的可行性。     

基于改进PID控制的永磁同步电机转速仿真研究

为了提高永磁同步电机转速跟踪精度,设计了基于粒子群算法优化的PID控制系统。创建了永磁同步电机驱动控制系统流程图,定义了电机模型的内环和外环控制回路的传递函数。设计了分数阶PID控制方法,采用广义粒子群算法优化分数阶PID控制方法,设计出永磁同步电机改进PID控制方法。采用MATLAB对电机转速用改进PID控制方法输出误差进行仿真,与传统PID控制方法进行对比。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,采用改进PID控制方法,永磁同步电机转速跟踪误差较小,在面对外界突发波形干扰情形下,能够快速调整控制系统的响应速度。所设计的改进PID控制方法,能够提高永磁同步电机转速跟踪精度。     

分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制策略与仿真验证

【目的】改善分布式驱动电动汽车复杂行驶工况下的操纵稳定性.【方法】提出了一种分布式驱动电动汽车直接横摆力矩双层控制策略,上层根据参考模型和车辆实际状态参数,基于模糊控制规则决策出维持车辆稳定所需的附加横摆力矩,并基于Carsim中无控制双移线工况仿真结果,确定了模糊控制变量的基本论域范围;下层以提高操纵稳定性为目标,引入HSRI轮胎模型,并充分考虑电机和路面附着极限等约束条件将所需的横摆力矩进行优化分配,在Matlab/Simulink-Carsim联合仿真环境下建立控制策略,通过正弦迟滞和双移线工况仿真验证控制策略的性能.【结果】仿真结果表明,相比于等转矩分配,正弦迟滞工况和双移线工况下横摆角速度和质心侧偏角的跟踪滞后时间缩短,且最大跟踪误差分别减小了约98%、97%.【结论】直接横摆力矩双层控制策略能够有效地实现横摆力矩优化分配,提高了车辆的操纵稳定性和行驶安全性.     

四轮独立驱动电动拖拉机牵引作业转矩分配研究

[目的]为使四轮驱动电动拖拉机在牵引作业工况下能够获得更好的牵引性能,提出轮边电机式独立驱动方案,驱动轮转矩实时可控。[方法]采用力矩平衡的方法,对牵引作业工况下的四轮独立驱动拖拉机进行动力学分析,得到前、后轮垂向载荷转移随挂钩阻力矩变化的关系。基于驱动轮的地面附着性能,以载荷比为转矩分配依据,建立前、后轮转矩分配比基于挂钩阻力矩变化的Matlab/Simulink仿真计算模型。根据参数计算,匹配合适部件,搭建了四轮独立驱动电动拖拉机试验台架。根据仿真结果在台架上通过Lab VIEW编程测控实现转矩分配随牵引阻力矩变化而变化。[结果]牵引作业时,前、后驱动轮垂向载荷发生改变,重心后移,驱动轮的地面附着能力改变。基于载荷比转矩分配最多可以比均匀分配提高800 N·m的有效驱动力矩。[结论]采用驱动轮力矩平衡的方法,以车轮垂向载荷为转矩分配依据,得到牵引作业下前、后驱动轮的转矩分配与挂钩阻力矩的关系。按照规律对转矩合理分配,提高拖拉机的牵引性能和能量利用效率。     

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。     

PMSM DTC转矩响应性能的仿真分析

为了分析永磁同步电机直接转矩控制的转矩响应性能,建立了永磁同步电机的数学模型,分析了其运行原理并通过Matlab/Simulink进行仿真.仿真结果表明,转矩响应快,可以快速跟随各种给定转矩的变化,但是转矩脉动比较大.     

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。     

基于超级电容器的太阳能汽车储能系统研究

将内置式永磁同步电机弱磁运行原理与电压空间矢量脉宽调制相结合，提出了一种新的弱磁控制策略.通过用电流调节器输出的参考电压与电压空间矢量脉宽调制后输出的极限电压两者之间的电压差值来改变定子电流相位角，从而重新分配d,q轴给定定子电流分量的大小，最终实现弱磁升速.该控制方法实现了电机高倍弱磁扩速运行，且弱磁电流过渡平滑、响应速度快.与传统弱磁控制方法相比，在弱磁区域能更有效地利用直流母线电压，从而在同样电压和电流限制条件下，电机能产生更高的电磁转矩，适应性更好.仿真和实验结果表明了本文所提弱磁控制策略的有效性和可行性.     

基于主轴回转误差的模糊自整定PID控制器设计

为解决常规PID调节器很难满足在线回转误差检测与控制要求的问题,以静压气体轴承回转误差控制系统为研究对象进行了探讨,提出了模糊自整定PID控制策略。根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊自整定PID控制器,实现了PID控制器参数在线自调整。仿真试验表明,与传统的PID控制相比,模糊PID控制系统具有良好的稳定性和自适应能力。     

基于模糊PID的山地果园运输机动力稳定系统的设计与试验

以提高华南农业大学研制的山地果园轻简化轮式运输机作业动力控制稳定性为目标,设计加装了一种成本较低的动力稳定系统。系统由制动手柄、电推杆、电磁阀、制动油泵、制动钳组成。根据控制策略在Simulink中建立动力独立控制模型,经过仿真分析,在稳态之后非受控的动力轮速度与受控动力轮的速度相等,整车驱动力增大,提高了运输机在路况参数多变路面的通过性,并在动力稳定系统的基础上加入了自适应模糊PID速度控制器,对其进行了仿真分析。结果表明,在3.5 s时,两侧动力轮纵向速度之差进入稳定响应,稳态绝对误差绝对值最大值为0.422 2,最小值为0.004 7,响应到达并保持在终值±5%误差内所需的最短时间为3.0 s,稳态条件下(t→∞)的误差为0,加快了系统响应速度,提高了调节精度与稳定性。对运输机实车测试,受控后稳态车轮速度的绝对误差为0.178 1~0.396 1 km/h,相对误差为0.71%~5.27%,与仿真结果一致。     

拖拉机转向跟踪复合模糊PID控制研究

为提高拖拉机在自主导航行驶中转向跟踪控制的响应特性和稳定性,设计了以拖拉机前轮转角偏差和偏差变化率为输入,以电机控制电压和PID 3个控制参数为输出的模糊控制器,结合PID控制器实现前轮转角偏差大于10°时采用模糊控制和转角偏差小于等于10°时采用自适应模糊PID控制。仿真结果表明,采用复合模糊PID控制器在前轮转角偏差较大变化范围内均能实现快速和准确的转向跟踪。     

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。     

双电机同轴驱动系统功率追踪算法研究

测算股权制衡度时不考虑股东间的关联关系可能引致偏差。鉴此,重新测算了股权制衡度,以2003~2013年927家A股主板上市公司为样本研究其与公司绩效的关系。结果表明：“新股权制衡度”与公司绩效为非线性的U型关系,而“旧股权制衡度”与公司绩效为线性关系;［1,2］为股权制衡度对公司绩效影响的灰色区间;股权制衡度与公司绩效的关系受股东持股模式和外部环境影响。研究结果支持条件有效论,适度的股权制衡才能发挥积极作用。     

电喷发动机过渡工况空燃比鲁棒控制研究

阐述了最优H∞控制理论，并将其用于电喷发动机空燃比控制；在充分考虑外部干扰和系统模型不确定性的情况下，讨论并制定了最优H∞理论控制策略.采用面向对象的GT-Power仿真软件，从物理模型出发建立了电喷发动机仿真模型；用Matlab/Simulink软件建立起相应的最优H∞控制器和PI控制器；最后运用Matlab/Simulink与GT-Power的接口，建立电喷发动机实时控制系统.仿真结果表明：最优H∞控制相对于PI控制具有更好的鲁棒稳定性和抗干扰能力，提高了空燃比的控制精度.     

电子机械制动系统的滑模控制研究

建立了基于电子机械制动（EMB）系统的车辆单轮动力学模型，针对制动过程的非线性特征和路面条件的复杂性，设计了基于滑移率的滑模变结构控制器以充分利用地面的附着力及适应制动的全工况要求，并采取了相应的措施削弱抖振现象.在单路面与变路面条件下的仿真计算验证了滑模控制器的可行性和有效性，同时也表明滑模变结构控制器的控制性能及对路面的适应性均优于PID控制器.     

电驱动高地隙车辆滑转率滑模控制研究

为实现四轮独立驱动高地隙车辆在田间路况下正常工作,防止车轮过度滑转,设计一种滑转率控制器,该控制器通过反馈数据计算出各轮的实际滑转率,再结合滑模变结构算法对4个驱动轮力矩进行分配,从而控制滑转率到目标值。试验结果表明:1)该滑转率控制器能够有效的控制车轮的滑转;2)使用该控制器时,车辆在1s内达到稳定状态;而未使用时,车辆需要3~4s达到稳定状态;3)使用该控制器能够有效减小路面变化对车辆速度的影响;4)当车辆遇到障碍时,车轮的滑转率能在1~2s内恢复至目标值,表明该控制器具有鲁棒和快速响应的特性。