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公开(公告)号:CN115051601B
公开(公告)日:2025-05-02
申请号:CN202210842291.3
申请日:2022-07-18
Applicant: 湖南科技大学
IPC: H02P6/16 , H02P6/08 , H02P23/12 , H02P23/14 , G06F30/398
Abstract: 本发明公开了一种变速旋转直流电机伺服系统的扰动补偿和跟踪控制方法,包括以下步骤:步骤S1:根据电压平衡方程和转矩平衡方程,建立无刷直流电机状态空间模型;步骤S2:分析系统时域和位置域之间的内在联系,根据参考输入信号的位置相关周期特性,构造周期信号的位置域内模,建立改进型位置域重复控制器;步骤S3:根据无刷直流电机状态空间模型,构造扰动观测器,对系统匹配和非匹配扰动进行实时估计得到扰动估计值,结合位置域重复控制律和扰动估计值,设计基于扰动主动补偿的复合重复控制规律;步骤S4:利用电机转子的位置信息,建立与时域鲁棒镇定控制器同步的位置域重复控制器数字实现方法。
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公开(公告)号:CN111585475B
公开(公告)日:2022-10-28
申请号:CN202010659860.1
申请日:2020-07-09
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明一种无刷直流电机伺服系统扰动抑制与高精度跟踪控制方法,其步骤包括:步骤S1:根据电压平衡方程和转矩平衡方程建立含有扰动的无刷直流电机伺服系统状态空间模型;步骤S2:根据无刷直流电机伺服系统状态空间模型设计降阶扩张状态观测器,实现对非匹配总扰动f(t,xp,Mc)和电枢电流i(t)的实时估计;步骤S3:根据参考输入的周期性特征设计改进型重复控制器,构造周期性参考输入信号发生器;步骤S4:构建基于状态反馈控制器、扰动补偿器、重复控制器、前馈补偿器的复合控制器,同时实现伺服系统对非匹配扰动的有效抑制和对周期性参考输入的精确跟踪。本发明具有控制实现简单、跟踪精度高,同时鲁棒性能好等优点。
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公开(公告)号:CN112688599A
公开(公告)日:2021-04-20
申请号:CN202011574406.2
申请日:2020-12-25
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种提高无刷直流电机抗扰能力的复合控制方法,其步骤包括:步骤S1:构建无刷直流电机状态方程,将参数摄动和外负载干扰归纳为总扰动,并建立无刷直流电机伺服系统状态空间模型;步骤S2:将所述总扰动作为扩展状态变量,通过分离系统可测状态与不可测状态,重建系统等价状态空间模型;步骤S3:构造降阶扩张状态观测器,在线估计总扰动和系统不可测状态;步骤S4:利用上述降阶扩张状态观测器的估计值和系统可测状态,设计基于扰动动态补偿的反步控制器,抑制扰动对系统输出的影响,提高系统的动态性能和鲁棒性,并保证系统输出对参考输入的准确跟踪。本发明具有实现简单、控制实时性强、跟踪精度高等优点。
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公开(公告)号:CN111585475A
公开(公告)日:2020-08-25
申请号:CN202010659860.1
申请日:2020-07-09
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明一种无刷直流电机伺服系统扰动抑制与高精度跟踪控制方法,其步骤包括:步骤S1:根据电压平衡方程和转矩平衡方程建立含有扰动的无刷直流电机伺服系统状态空间模型;步骤S2:根据无刷直流电机伺服系统状态空间模型设计降阶扩张状态观测器,实现对非匹配总扰动f(t,xp,Mc)和电枢电流i(t)的实时估计;步骤S3:根据参考输入的周期性特征设计改进型重复控制器,构造周期性参考输入信号发生器;步骤S4:构建基于状态反馈控制器、扰动补偿器、重复控制器、前馈补偿器的复合控制器,同时实现伺服系统对非匹配扰动的有效抑制和对周期性参考输入的精确跟踪。本发明具有控制实现简单、跟踪精度高,同时鲁棒性能好等优点。
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公开(公告)号:CN118157532A
公开(公告)日:2024-06-07
申请号:CN202410347906.4
申请日:2024-03-26
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于遗传算法优化的开关磁阻电机内模自抗扰控制系统,包括内模自抗扰控制器、直接瞬时转矩控制模块、功率变换器模块、转矩观测模块、速度传感器和遗传算法模块,所述内模自抗扰控制系统,先引入非线性扩张状态观测器动态补偿开关磁阻电机模型,然后基于内模控制器设计内模自抗扰控制器,再通过遗传算法对内模自抗扰控制器进行优化。本发明的基于遗传算法优化的开关磁阻电机内模自抗扰控制系统,设计扩张状态观测器解决电机模型失配以及外界扰动对电机运行造成的影响,设计内模对补偿后的模型进行控制,同时在内模反馈回路上添加反馈滤波器,提升系统的跟随性。面对内模自抗扰控制器参数多的问题,利用遗传算法对其参数进行优化。
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公开(公告)号:CN115051601A
公开(公告)日:2022-09-13
申请号:CN202210842291.3
申请日:2022-07-18
Applicant: 湖南科技大学
IPC: H02P6/16 , H02P6/08 , H02P23/12 , H02P23/14 , G06F30/398
Abstract: 本发明公开了一种变速旋转直流电机伺服系统的扰动补偿和跟踪控制方法,包括以下步骤:步骤S1:根据电压平衡方程和转矩平衡方程,建立无刷直流电机状态空间模型;步骤S2:分析系统时域和位置域之间的内在联系,根据参考输入信号的位置相关周期特性,构造周期信号的位置域内模,建立改进型位置域重复控制器;步骤S3:根据无刷直流电机状态空间模型,构造扰动观测器,对系统匹配和非匹配扰动进行实时估计得到扰动估计值,结合位置域重复控制律和扰动估计值,设计基于扰动主动补偿的复合重复控制规律;步骤S4:利用电机转子的位置信息,建立与时域鲁棒镇定控制器同步的位置域重复控制器数字实现方法。
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公开(公告)号:CN119093791A
公开(公告)日:2024-12-06
申请号:CN202411054611.4
申请日:2024-08-02
Applicant: 湖南科技大学
IPC: H02P21/00 , H02P21/22 , H02P21/13 , H02P21/14 , H02P25/022 , H02P25/024 , H02P27/08
Abstract: 本发明公开了一种基于滑模观测器的永磁同步电机高性能预测控制方法,包括:S1:采集转子位置和机械角速度信息,采集永磁同步电机的三相电压、电流数据,转化为两相旋转坐标系下的电机定子电压、电流;S2:构建速度环滑模观测器,在线估计电气、机械参数摄动干扰和负载转矩干扰,设计转速环无差拍预测控制器,输出下一时刻参考电流,设置输出参考电流的限幅;S3:构建电流环滑模观测器,在线估计电气参数摄动干扰,结合无差拍预测控制原理设计电流环预测控制器,输出下一时刻电压;S4:对输出电压进行限幅调制,根据限幅调制后的电压通过Park反变换得到静止坐标系下的电压,结合两电平空间矢量调制模块输出给三相逆变器开关信号驱动永磁同步电机运转。
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公开(公告)号:CN118761269A
公开(公告)日:2024-10-11
申请号:CN202410855106.3
申请日:2024-06-28
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/10 , G06F119/14 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种基于永磁体分块的轴向磁通轮毂电机优化设计方法,包括以下步骤:确定优化目标和优化参数;提出涡流损耗、平均转矩和转矩波动的计算方法;构建优化参数和优化目标之间关系;对轴向磁通永磁同步电机进行建模,得到初始涡流损耗、平均转矩以及转矩波动;对永磁体进行分块,得到不同分块位置以及分块宽度的涡流损耗、平均转矩和转矩波动结果数据;基于输出结果数据采用群智能优化算法对电机进行多目标优化。本发明提出的结构优化方法,是通过对转子侧永磁体分块结构进行参数化分析,并通过群智能优化算法寻优来进一步优化电机,进而达到抑制涡流损耗,提高平均转矩,以及优化转矩波动的目标。
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公开(公告)号:CN112688599B
公开(公告)日:2022-08-09
申请号:CN202011574406.2
申请日:2020-12-25
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种提高无刷直流电机抗扰能力的复合控制方法,其步骤包括:步骤S1:构建无刷直流电机状态方程,将参数摄动和外负载干扰归纳为总扰动,并建立无刷直流电机伺服系统状态空间模型;步骤S2:将所述总扰动作为扩展状态变量,通过分离系统可测状态与不可测状态,重建系统等价状态空间模型;步骤S3:构造降阶扩张状态观测器,在线估计总扰动和系统不可测状态;步骤S4:利用上述降阶扩张状态观测器的估计值和系统可测状态,设计基于扰动动态补偿的反步控制器,抑制扰动对系统输出的影响,提高系统的动态性能和鲁棒性,并保证系统输出对参考输入的准确跟踪。本发明具有实现简单、控制实时性强、跟踪精度高等优点。
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公开(公告)号:CN114726264A
公开(公告)日:2022-07-08
申请号:CN202210416759.2
申请日:2022-04-20
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种无刷直流电机伺服系统位置相关周期信号跟踪控制方法,步骤包括:S1:根据电压平衡方程和转矩平衡方程,建立无刷直流电机状态空间模型;S2:分析系统时域和位置域之间的内在联系,将非线性无刷直流电机伺服系统的原跟踪控制问题,分解为一个线性时不变系统的位置域重复控制问题和一个非线性系统的时域鲁棒镇定控制问题;S3:根据参考输入信号的位置相关周期特性,构造周期信号的位置域内模,建立改进型位置域重复控制器;S4:根据无刷直流电机状态空间模型,构造扩张状态观测器,对系统不可测状态和等效总扰动进行实时估计;S5:利用位置相关周期性参考输入信号的幅值采样函数,建立位置域重复控制器的数字实现方法。
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