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基于UKF算法的无刷直流电机转子位置和速度的估计被引量：13: 2008年; 针对无刷直流电机(BLDCM)非线性严重而导致控制困难的问题,利用无轨迹卡尔曼滤波(UKF)算法设计了观测器,以估计无刷直流电机的转子位置和角速度.分析了在BLDCM系统负载变化、负载扰动、参数变化以及低转速情况下的估计结果,同时讨论了噪声统计参数的变化对估计效果的影响.由此可知,良好的估计效果与UKF算法中各个参数的设置有重要的关系.仿真和实验结果表明,该转子位置观测方法可以比较正确地给出电机换相信号,实现电机的无位置传感器控制.; 史婷娜张倩夏长亮宋鹏万健如; 关键词：无刷直流电机无位置传感器控制转子位置估计转速估计

永磁无刷直流电机直接转矩控制被引量：99: 2008年; 永磁无刷直流电机以其效率高、噪音低、易维护等优点在工业控制的各个领域得到了越来越广泛的应用。但是,永磁无刷直流电机存在较大的转矩波动,这就限制了它在高精度系统中的应用。直接转矩控制具有瞬时转矩控制的特点。它直接在定子坐标系下观测电机的磁链、转矩,并将此观测值和给定值进行比较,差值经滞环控制器得到相应的控制信号,再综合当前的磁链状态来选择相应的电压空间矢量,实现对电机转矩的直接控制。该文尝试将直接转矩控制方法用于永磁无刷直流电机的控制,以期达到抑制转矩波动的目的。仿真及实验结果表明,该文提出的方法能够较好地抑制永磁无刷直流电机的转矩波动,并且具有很高的动态响应速度。; 夏长亮张茂华王迎发刘丹; 关键词：永磁无刷直流电机转矩波动直接转矩控制

基于小波网络的永磁无刷直流电机无位置传感器控制被引量：21: 2007年; 通过对永磁无刷直流电机的无位置传感器检测原理和小波网络特性的分析,提出了基于小波神经网络的永磁无刷直流电机无位置传感器控制新方法.该方法构建小波网络模型,采用梯度下降法对网络进行训练.网络训练分为离线训练和在线训练,由离线训练初步确定网络隐层节点的小波平移因子、尺度因子及网络输出层权值,以滤波和逻辑处理后的网络输出信号为教师对网络输出层连接权进行在线调整.从而由电机的相电流、端电压映射出电机的换相信号,取代了传统的位置传感器.最后仿真及实验结果表明,该方法能得到准确的永磁无刷直流电机的换相信号.; 史婷娜田洋夏长亮; 关键词：永磁无刷直流电机小波函数神经网络无位置传感器控制梯度下降法

基于模糊遗传算法的无刷直流电机自适应控制被引量：94: 2005年; 无刷直流电机(BLDCM)是一种多变量和非线性的控制系统,模糊控制器在其控制中得到广泛应用。针对模糊控制器设计和参数在线调节方面的不足,文中提出了一种使用遗传算法优化的模糊控制器,并用于无刷直流电机的控制中。系统使用电流和转速双闭环控制。速度环采用模糊控制器进行控制,控制规则通过遗传算法进行离线优化,并在数字信号处理器(DSP)中实现控制参数的在线调节。系统较好的实现了给定速度参考模型的自适应跟踪,具有控制灵活、适应性强等优点,同时又具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。; 夏长亮郭培健史婷娜王明超; 关键词：无刷直流电机模糊遗传算法自适应控制双闭环控制自适应跟踪参考模型

基于扩张状态观测器的永磁无刷直流电机滑模变结构控制被引量：97: 2006年; 根据无刷直流电机的数学模型和滑模变结构控制的特点,把换相引起的相电流变化当作外界对电机的干扰,建立了一个模型。根据此模型,构造了滑模变结构控制器,运用其对各种扰动不敏感的特性来抑制各种干扰对电机的影响。扩张状态观测器是一种性能良好的观测器,它不仅能得到不确定对象的状态,还能获得对象模型中内扰和外扰的实时控制量。电机的负载转矩用扩张状态观测器来准确估计,所以把它当作一个已知扰动来控制,这样提高了系统的控制精度。MATLAB仿真表明,与经典PID控制器相比,用滑模变结构控制器控制无刷直流电机,超调量小,速度响应快,且速度响应受电机参数变化影响小,各种外界干扰也得到了很好的抑制。用TMS320LF2407ADSP来搭建硬件电路,证明本控制器在实时控制中取得了很好的实验性能。; 夏长亮刘均华俞卫李志强; 关键词：无刷直流电机滑模变结构控制扩张状态观测器数字信号处理器

无刷直流电机小脑模型网络与PID复合控制被引量：26: 2008年; 为提高无刷直流电机调速驱动系统的性能,提出了无刷直流电机的小脑模型神经网络与PID复合控制策略。介绍了小脑模型神经网络的原理,给出了复合控制器的结构框图及适于数字控制的算法离散化过程,并对控制系统在转速指令和负载转矩变化时的性能进行了仿真和实验验证。结果表明,所提出的智能控制策略在减小转速超调的同时保证了响应速度,能快速平稳的跟踪给定指令,有效的抑制了负载扰动的影响,动、静态性能均优于PID控制。; 夏长亮李志强王迎发; 关键词：无刷直流电机神经网络小脑模型神经网络 PID控制

基于RBF神经网络的永磁同步电机无位置传感器控制被引量：24: 2007年; 本文通过分析永磁同步电机Id=0控制策略及其间接位置检测原理,提出了基于径向基函数(RBF)神经网络的无位置传感器控制方法。该方法首先构建一个隐层节点数为零的四输入两输出RBF网络,网络的输入为电机α-β轴上电压和电流,输出为转子转角和转速,然后在离线训练过程中按照自适应算法不断添加和删除隐层节点,形成一个结构简单、紧凑的RBF网络,最后采用梯度下降纠正误差法在线训练更新网络参数。该方法通过对电机α-β轴上电压和电流的映射,得到了电机转子的转角和转速,取代了传统的位置传感器。实验结果表明了该控制方法的有效性。; 史婷娜王向超夏长亮; 关键词：永磁同步电机径向基函数神经网络无位置传感器控制

无刷直流电机免疫反馈自适应学习人工神经网络控制被引量：9: 2007年; 针对BP神经网络收敛速度较慢、学习时间较长的缺陷,提出了基于免疫反馈规则的神经网络控制器用于无刷直流电机的转速控制中.该规则根据免疫系统中的T细胞的生物免疫反馈机理而总结出来,包括决定应答速度的激活环节和决定稳定效果的抑制环节.将免疫反馈规则应用于BP神经网络训练中学习速率的自适应调节,加快了神经网络的收敛速度,缩短了学习时间.无刷直流电机控制系统采用双闭环控制,内环为电流环,外环为速度环.MATLAB仿真和实验表明,采用该方法的系统超调量小、速度响应快,而且速度响应受电机参数变化影响小,各种外界干扰也得到了很好的抑制,具有较高的控制精度和较好的动、静态性能.; 夏长亮刘丹王迎发; 关键词：无刷直流电机免疫反馈人工神经网络 BP算法

永磁无刷直流电机转矩波动的自抗扰控制被引量：60: 2006年; 自抗扰控制器(ADRC)是在继承经典PID不依赖于对象模型优点的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器,性能优良且算法简单。在分析永磁无刷直流电机转矩波动研究现状的基础上,根据其自身特点以及自抗扰控制器的设计原则,提出了基于自抗扰控制器的永磁无刷直流电机转矩波动抑制方法。将电机等效为由2个非线性系统构成的串联对象,设计了2个一阶自抗扰控制器实现对电机的内外环控制,即外环控制转速并给出内环转矩参照值,内环控制转矩以抑制转矩波动,其实质是改善馈电电流波形。内环转矩子系统采用3个相同的扩张状态观测器(ESO)对三相转矩分别进行观测,进而得到电磁转矩估计值及转矩子系统的实时作用值,据此构造以逆变器直流侧电压为控制输入的转矩子系统一阶自抗扰控制器。实验结果表明,该控制方案不仅能够明显抑制电机运行中的转矩波动,而且电机具有良好的动态响应性能,控制系统具有较强的适应性和鲁棒性。; 夏长亮俞卫李志强; 关键词：电机永磁无刷直流电机转矩波动动态性能

基于模糊规则的无刷直流电机免疫PID控制被引量：40: 2007年; 无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)是一种多变量、非线性的控制系统,采用经典的PID控制难以得到满意的控制效果。本文提出了一种新型的基于模糊规则的免疫PID控制器用于无刷直流电机的转速控制中。这种免疫PID控制根据T细胞的生物免疫反馈机理,包括决定应答速度的激活环节和决定稳定效果的抑制环节。用模糊规则来逼近其中的抑制环节,并与PID结合补偿其控制偏差。系统采用双闭环控制,内环为电流环,外环为速度环。Matlab仿真表明,系统超调量小,速度响应快,而且速度响应受电机参数变化影响小,各种外界干扰也得到了很好的抑制,具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。通过以TI公司的TMS320F2812 DSP为基础进行的实验可以看出,较之传统PID控制,采用免疫PID控制在无刷直流电机的实时控制中取得了较好的实验效果,具有较好的动态和静态性能。; 夏长亮刘丹王迎发张茂华; 关键词：无刷直流电机 PID控制免疫反馈模糊规则数字信号处理器

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天津市科技攻关计划(05ZHGCGX00100)

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