考虑输入饱和的永磁同步电动机指令滤波离散控制

来源 :青岛大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:duanxinyu0056
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
永磁同步电动机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)因其运行高效、构造简单、使用寿命长等优势,在伺服驱动和工农业生产领域得到了广泛推广。然而,PMSM具有高阶数、非线性等复杂特征,并且易受外部扰动及参数不确定的影响,难以实现良好的动静态响应特性。此外,在PMSM驱动系统中电压超出一定范围会影响电机的控制性能,甚至能够烧毁电机以及出现安全问题。同时,随着计算机网络的迅速发展,数字计算机得到大量普及,大多数控制算法利用数字计算机采样,而离散系统相比于连续系统在计算机控制领域具有可实现性和稳定性,在描述实际问题方面更具优势。因此,通过考虑PMSM离散系统中的输入饱和问题,提出可行的控制方法并且对提高系统的位置跟踪性能具有重要的研究价值。本文结合离散控制、自适应模糊控制、指令滤波反步控制和事件触发机制,研究了考虑输入饱和的PMSM离散系统的跟踪控制问题。主要研究成果如下:(1)针对一类不确定非线性离散系统,研究了事件触发控制新策略。首先,利用指令滤波器处理了虚拟控制函数反复求差分环节,避免了“因果矛盾”和“计算复杂性”难题。同时,引入补偿机制消除了一阶滤波器产生的滤波误差,明显提高了系统控制精度。其次,在设计控制器的过程中,将模糊逻辑系统融入到算法中,处理了系统中存在的不确定非线性项。最后,利用事件触发机制避免了系统持续触发,减少了资源浪费,降低了计算量。(2)本文考虑PMSM电压饱和现象,设计了输入饱和控制器,实现了电机良好的控制性能。首先,考虑PMSM存在的饱和现象,结合分段函数把电压限制在一定的范围,提高了系统控制性能。其次,采用指令滤波技术来获得虚拟控制函数的差分,避免了复杂求差分过程,克服了“因果矛盾”问题,并且引入补偿技术消除了滤波器产生的误差。最后,仿真结果表明了本文所采用的方法能够处理输入饱和问题,以及系统具有较好的位置跟踪性能。同时,搭建了交流同步伺服快速原型实验平台进行实验分析,验证了提出方法的可行性。(3)本文进一步考虑PMSM离散系统中存在的自适应律和控制律频繁更新现象以及考虑输入饱和的情况下,研究了事件触发指令滤波位置跟踪控制新策略。采用事件触发机制减少了传感器和控制器之间信号持续传输,避免了自适应律持续更新,从而控制器不会频繁更新,降低了执行器磨损程度,增加了电机使用寿命。通过仿真分析,表明PMSM不仅具有较好的位置跟踪控制,而且采用事件触发机制降低了自适应律更新频率,减轻了计算负担,减少了资源浪费。
其他文献
党的十九大为乡村全面振兴擘画了美好蓝图,明确了乡村发展新的历史方位。加强基层民主政治建设,完善村民自主有效治理的各项制度,是实施这一重大战略安排的必然要求。在乡村治理中,如何发挥民主监督的应有作用,从而规制村级自治权力的行使始终是村民自治制度建设中的重要问题。作为村级民主监督的重要组织载体,村务监督委员会经由部分地区实践探索而产生,并依托国家的大力推动而逐步兴盛开来,在乡村治理中发挥着保障村民自治
学位
我国提出“力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的庄严承诺。为实现“双碳”目标,转变粗放型、高消耗型、产能过剩型经济模式,以产业结构转型升级推动经济可持续发展,缓解日益严峻的环境形势,绿色金融通过引导资金流向、政策导向、风险管理等发挥了作用。自2007年我国建立首个绿色信贷政策,至2016年初步形成绿色金融体系,我国对绿色金融的探索从未停止,绿色金融在投融资活动中
学位
近年来,随着人工智能领域内相关技术的飞速发展,与建筑行业相关的智慧工地方案正在逐步成熟。与此相关的新技术如设备监控、事件检测、货物自动配送、智能装修等也随之蓬勃发展,其中事件检测技术主要凭借对环境内移动目标状态的检测结果的分析来实现相应的功能;而对于与智慧工地密切相关的开阔场景和施工区域内的移动目标状态检测而言,应用现有方法时存在目标状态检测结果的语义信息单一、滞后和目标易丢失、误报率高等问题。为
学位
脑卒中是由于脑部血管阻塞或突然破裂而引起的脑组织损伤疾病,包括缺血性脑卒中和出血性脑卒中两种类型,其中缺血性脑卒中所占比例高达80%,具有复发率高、死亡率高、致残率高、经济负担高几大特点。脑卒中领域的传统治疗设备过度依靠医师和专业康复设备,不仅有着成本高、不易操作、便携性低等缺点,且缺乏有效的康复治疗方法和跟踪治疗手段。本文从脑卒中出院患者居家康复治疗需求的方向出发,设计了集治疗、数据采集、远程监
学位
永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motors,PMSMs)因其易使用、能耗低、体积小以及寿命长等优势被广泛应用到许多领域中,但PMSMs的驱动系统变量多且高度非线性,在实际使用中易受到许多因素的影响,例如:外部负载扰动以及电机参数变化等,所以需要研究有效的控制方法来实现PMSMs的位置跟踪控制。为实现对PMSMs的高精度控制,已经有许多方法被运用到PMSM
学位
报纸
多智能体系统的能控性作为分布式网络控制中的重要组成部分,对人工智能的发展起着重要作用,因此它成为当前社会中最热门的研究方向之一。本文基于领导者-跟随者系统模型,利用矩阵理论和图论等理论知识研究了有向和无向两种拓扑下关于拓扑加边的一类多智能体系统的能控性问题。主要的研究内容分为以下几个部分:首先,在有向拓扑和无向拓扑下,分别给出了单拓扑结构下使得系统能控性可以保持的特定连接关系,在此基础之上进一步得
学位
报纸
时序遥感影像的分析处理是地物变化监测的重要技术手段。由于遥感影像采集时间、环境光照的影响,同一地区不同时相的遥感影像存在色调不一致的问题,加之现实中获取的大范围遥感影像多是由不同类型卫星采集的多幅影像镶嵌拼接而成,因卫星拍摄条件的差异,同一幅遥感影像中色彩不连续的问题也十分突出。因此,对时序遥感影像的色调进行一致化处理(匀色)后再进行地物识别,是实现遥感地物目标精准识别与动态监测的重要前提。直方图
学位
永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)机械性能优越,带负载能力强,具有操作简易、损耗低、效率高等优势,已在机械制造、车辆配件生产、化学化工等领域得到广泛应用。在电机控制中,控制精度是衡量电机控制方法优劣的一个重要指标,也是反映由其驱动的各类设备控制性能的重要指标。因此,为提高电机控制精度,本文设计了适用于PMSM系统及网络通信传输下PMSM
学位