矢量控制一直是電機控制領域的熱門話題。本文以異步電機為研究對象,以矢量控制的解耦思想為基礎,采用自動控制的有關方法,對矢量控制進行了探討,著重研究了矢量控制系統中控制器的設計。 @@ 本文對矢量控制和自動控制的相關理論進行了簡單的介紹,包括矢量控制的原理、坐標變換、控制系統的性能指標等。按照矢量控制的解耦思想將耦合的交流電機模擬為解耦的直流電機進行控制,解耦后的交流電機可對轉子磁鏈和轉速進行獨立控制。在設計磁鏈控制器和速度控制器時,通過使用自動控制的相關原理,使得轉子磁鏈和電機轉速達到了預期的性能要求。本文使用的設計方法是先在連續域下設計控制器,然后將其離散化為數字控制器,并對連續域下的控制器和離散域下的控制器進行了仿真和比較。電機轉速是本文的一個重要參數,文中專門設計了轉速實驗,并對測量結果進行了誤差分析。最后,對本文設計方法的不足之處進行了簡單的說明,也給出了對應的改善方法。 @@ 仿真表明,本文設計的矢量控制系統達到了良好的控制效果。 @@關鍵字:矢量控制、磁鏈調節器、速度調節器
上傳時間: 2013-06-17
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本文以單元機組協調控制系統為研究對象,在分析了協調控制系統特性的基礎上,總結了實際運行的協調控制系統中存在的問題和影響控制效果的原因。把汽包鍋爐單元機組簡化為一個具有雙輸入、雙輸出的被控對象以及做了一些合理假設的前提下對協調控制系統建立的動態數學模型進行分析。 從快速滿足電網負荷指令的需求,抑制各種干擾,保證機組的穩定運行的中心任務出發,首次提出采用智能PID控制器作為汽機的主控制器,解決常規單自由度PID控制器不能兼顧目標跟蹤特性和抗干擾特性的問題,并在一定程度上解決了協調控制系統對鍋爐前饋回路過分依賴的問題。 針對鍋爐對象大遲延特性,利用模糊預估策略對過程的輸出進行預測。補償了鍋爐側純延遲帶來的不利影響;而且還具備了模糊控制不依賴于系統的數學模型,具有對系統參數變化不敏感,對于非線性、時變時滯等特性,呈現出較好的魯棒性等特點,當出現較大的誤差時,可以把系統從很大的偏離中拉回來,提高了系統的響應速度和安全性。仿真試驗表明采用模糊預估能夠降低系統的超調,取得較好的控制效果。 由于單元機組中的鍋爐與汽機為強耦合系統,為了實現一對一的單一控制,決定采用神經網絡多變量解禍控制,通過仿真證明,達到了很好的解耦效果。 為了從全局上優化系統的控制行為,采用模糊控制策略對鍋爐和汽機的指令進行智能化的調整和約束。根據不同的負荷階段、主要參數的變化情況及時調整有關的指令,使協調控制系統向著有利于全局優化的方向調節。 本文將神經網絡、模糊控制思想引入協調控制系統,并在此基礎上構造神經網絡、模糊自適應控制的智能PID控制方案。通過理論分析和仿真實驗證明了這一控制方法在電廠協調控制系統中的實用價值,和傳統的PID控制比較,這種智能控制算法有效的提高了負荷的響應速率,保證了系統的品質,取得了很好的控制效果。
上傳時間: 2013-04-24
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應用于電動汽車驅動領域的永磁同步電機交流驅動系統是由永磁同步電機、電力電子技術和控制技術相結合而形成的新型交流驅動系統。因其具有良好的運行性能而成為當代電氣傳動領域研究的熱點之一。 永磁同步電機是一個多變量、非線性、高強耦合的系統,其輸出轉矩與定子電流不成正比,而是復雜的函數關系,因此要得到好的控制性能,需要進行磁場解耦。矢量變換控制技術正好適用于永磁同步電機的這種特點。 本文在數字電機控制專用DSP芯片TMS320LF2407的基礎上,以永磁同步電機為研究對象,對其矢量控制技術進行了研究和設計。 首先課題根據永磁同步電機實際物理模型,分析推導得到了永磁同步電機的三相靜止坐標系下及兩相旋轉坐標系下的數學模型。 接著課題對永磁同步電機運行特性進行了分析和研究。在此基礎上,課題提出了一種新型的永磁同步電機矢量控制系統,在這個系統上,課題提出了應用不同矢量控制策略的矢量控制方法,并對其做了仿真驗證。 結果表明,課題設計的系統以及應用不同矢量控制策略的矢量控制方法準確可行。 這個控制系統便于實現多種矢量控制方法,為永磁同步電機擴速增效提供了理論平臺。 在理論分析、仿真通過基礎上,課題對驅動系統的硬件和軟件兩個方面進行了具體的設計。 課題完成了DSP控制系統關鍵硬件電路的設計,并設計制作了一塊應用SCALE模塊的IGBT驅動電路,此驅動電路響應迅速、抗干擾性強,驅動性能優越。此外,課題完成了永磁同步電機矢量控制系統全數字化設計,調試通過了速度位置檢測、電流檢測、PI調節、坐標變換等應用模塊。 課題最后對整個系統的做了全面的總結,并對今后的工作方向進行了展望。
上傳時間: 2013-06-22
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異步電機無速度傳感器矢量控制技術提高了交流傳動系統的可靠性,降低了系統的實現成本。準確辨識電機轉速是實現無速度傳感器矢量控制的關鍵。 本文對無速度傳感器矢量控制系統進行了研究,建立了異步電動機無速度傳感器電壓解耦矢量控制系統和基于模型參考自適應(MRAS)的無速度傳感器矢量控制系統?;贛RAS的無速度傳感器矢量控制系統利用電動機定子電壓方程和電流方程得到電動機轉速的模型參考自適應辨識算法,在此基礎上建立了一個改進的變參數MRAS速度辨識數學模型,并利用Matlab軟件對基于該速度辨識模型的無速度傳感器異步電動機矢量控制系統在不同的情況下進行了詳細的仿真研究。仿真結果驗證了該改進的變參數MRAS速度辨識模型具有令人滿意的辨識精度和動態性能。 基于MRAS的轉速估算理論從本質上來說屬于基于電機理想模型的轉速估算方案,該方法依賴于電機參數,而電機參數在電機運動過程中變化很大,因而給出了對電機的一些定、轉子參數進行實時辨識方法,以保持系統的動、靜態性能。 在傳統型模型參考自適應系統基礎上,將系統中原有的自適應調節機構用一個具有在線學習能力的人工神經網絡取代,提出一種基于神經網絡的異步電機轉速估計方法,并給出了速度估計器的神經網絡結構和學習算法。最后對基于神經網絡轉速估計的異步電機矢量控制系統進行了仿真,結果表明該系統具有良好的性能。 簡單介紹了基于DSP的異步電機無速度傳感器矢量控制系統的硬件結構以及軟件系統的設計。
上傳時間: 2013-05-30
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作為交流異步電機控制的一種方式,矢量控制技術已成為高性能變頻調速系統的首選方案。矢量控制系統中,磁鏈的觀測精度直接影響到系統控制性能的好壞。在轉子磁鏈定向的矢量控制系統中,轉矩電流和勵磁電流能得到完全解耦[1]。一般而言,轉子磁鏈觀測有兩種方法:電流模型法和電壓模型法。磁鏈的電流模型觀測法中需要電機轉子時間常數,而轉子時間常數易受溫度和磁飽和影響。為克服這些缺點,需要對電機的轉子參數進行實時觀測,但這樣將使得系統更加的復雜。磁鏈的電壓模型觀測法中不含轉子參數,受電機參數變化的影響較小。矢量控制計算量大,要求具有一定的實時性,從而對控制芯片的運算速度提出了更高的要求。 本文介紹了一種異步電機矢量控制系統的設計方法,采用了電壓模型觀測器[2]對轉子磁鏈進行估計,針對積分環節的誤差積累和直流漂移問題,采用了一種帶飽和反饋環節的積分器[3]來代替電壓模型觀測器中的純積分環節。整個算法在tms320f2812 dsp芯片上實現,運算速度快,保證了系統具有很好的實時性。
上傳時間: 2013-04-24
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·內容簡介本書從MATLAB仿真角度系統地介紹了PID控制的基本理論、基本方法和應用技術,是作者多年來從事控制系統教學和科研工作的結晶,同時融入了國內外同行近年來所取得的新成果。 全書共分10章,包括連續系統和離散系統的PID控制;常用數字PID控制;專家PID和模糊PID控制;神經PID控制;遺傳算法PID控制;多變量解耦PID控制;幾種先進的PID控制;灰色PID控制;伺服系統PID控制;PID
上傳時間: 2013-06-18
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提出一種用于光伏發電系統與公用電網并網的逆變器定頻滯環電流控制新方法, 該方法首先基于電網線電壓空間矢量將復平面分為6 個扇區, 在每個扇區內實現兩相開關解耦分別控制相應的線電流; 然后, 在控制相的下一個線電流誤差周期到來時, 計算并調節下一周期的滯環寬度以達到定頻滯環電流跟蹤, 改善輸出電流波形, 提高控制精度。該方法的主要特點是不需要額外的模擬電路便可以實現開關頻率的穩定。利用Matlab 進行建模, 仿真結果證明了該方法對穩定滯環開關頻率是有效的, 同時也表明該方法應用于光伏并網逆變器是可行的。
上傳時間: 2013-10-28
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針對微型四旋翼飛行器非線性動力學模型下姿態穩定和速度跟蹤控制問題,基于全局快速終端滑模控制(TSMC-terminal sliding mode control)方法研究了控制器設計。通過引入等價控制輸入,將姿態控制通道解耦并分別設計了姿態穩定TSMC控制器。對速度跟蹤和高度跟蹤控制,在保證高度跟蹤控制穩定的基礎上設計了保證速度跟蹤的耦合控制器。姿態穩定和速度跟蹤仿真驗證了設計控制器的性能。
上傳時間: 2013-10-23
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先進 PID 控制及其 MATLAB 仿真(教材+相關程序) 劉金琨 著 電 子 工 業 出 版 社 內 容 簡 介 本書從 MATLAB 仿真角度系統地介紹了 PID 控制的基本理論、基本方法和應用技術,是作者多年來從事控制系統教學和科研工作的結晶,同時融入了國內外同行近年來所取得的新成果。 全書共分十章,包括連續系統和離散系統的 PID 控制,常用數字 PID 控制,專家 PID和模糊 PID 控制,神經 PID 控制,遺傳算法 PID 控制,多變量解耦 PID 控制,幾種先進的PID 控制,灰色 PID 控制,伺服系統 PID 控制,PID 實時控制,每種方法都通過 MATLAB 仿真程序進行了說明。本書各部分內容既相互聯系又相互獨立,讀者可根據自己需要選擇學習。本書適用于從事生產過程自動化、計算機應用、機械電子和電氣自動化領域工作的工程技術人員閱讀,也可作為大專院校工業自動化、自動控制、機械電子、自動化儀表、計算機應用等專業的教學參考書。
上傳時間: 2013-11-30
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提出一種基于電壓電流雙環控制的三相SVPWM 逆變器,分析了其兩相同步旋轉坐標系下的數學模型 并由此構建了系統的電壓電流控制器。為了提高系統的動態響應特性及抗擾能力,電壓外環包含了負載電流前饋 及輸出濾波電容電流解耦,電流內環包含了輸出電壓前饋及輸出濾波電感電壓解耦。20 kVA實驗樣機的實驗結果 表明,該逆變器具有良好的非線性負載能力。
上傳時間: 2013-12-05
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