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永磁同步电机滑模变结构调速系统动态品质控制 被引量：98
1
作者 张晓光 赵克 +1 位作者 孙力 安群涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第15期47-52,共6页
为了提高永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种新型指数趋近律,与常规指数趋近律不同,该趋近律将趋近速度与系统状态量的变化相关联,克服了常规指数趋近律的缺点,有效抑制了滑模的固... 为了提高永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种新型指数趋近律,与常规指数趋近律不同,该趋近律将趋近速度与系统状态量的变化相关联,克服了常规指数趋近律的缺点,有效抑制了滑模的固有抖振问题,并增大了趋近速度。将该趋近律应用于永磁同步电动机调速系统,设计了基于新型指数趋近律的滑模变结构速度控制器,以取代传统PI调节器。仿真和实验结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。 展开更多
关键词 新型指数趋近律 滑模变结构控制 PI控制 永磁同步电动机 抖振
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永磁同步电动机滑模变结构调速系统新型趋近率控制 被引量：98
2
作者 张晓光 赵克 +1 位作者 孙力 安群涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第24期77-82,共6页
为了提高永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种新型趋近律,在纯指数趋近率基础上,引入终端吸引子与系统状态变量的幂函数,对滑模控制抖振进行了抑制,并提高了滑模趋近速度;基于该趋... 为了提高永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种新型趋近律,在纯指数趋近率基础上,引入终端吸引子与系统状态变量的幂函数,对滑模控制抖振进行了抑制,并提高了滑模趋近速度;基于该趋近律对永磁同步电动机滑模速度调节器进行了设计,与PI调节器、常规指数趋近律分别进行了试验比较,仿真和实验结果表明,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。 展开更多
关键词 新型趋近律 永磁同步电动机 滑模变结构控制 PI控制
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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：87
3
作者 夏长亮 刘均华 +1 位作者 俞卫 李志强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第20期139-143,共5页
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... 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。 展开更多
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
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滑模变结构的智能控制及其应用 被引量：72
4
作者 张昌凡 王耀南 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期27-29,44,共4页
分析和设计了一个对不确定参数变化和外部干扰呈不灵敏性的智能滑模变结构控制器。该文提出的模糊神经滑模控制器 ,能有效地解决滑模变结构的 2个主要问题。仿真和实验的结果表明 ,该控制器具有较好的动态性能和鲁棒性。
关键词 智能控制 滑模变结构控制 神经网络 凹版印刷生产线
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三相四线制电力有源滤波器的滑模变结构控制 被引量：69
5
作者 习伟 殷波 +1 位作者 赵子岩 张永伟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期18-21,共4页
设计了一种基于滑模变结构控制的三相四线制有源滤波器装置,介绍了该装置的原理及滑模变结构控制方法,并对滑动模态的存在性、可达性和稳定性进行了分析;指出滑模控制的本质是一种等速趋近律,并对其优缺点进行了分析,仿真结果表明该控... 设计了一种基于滑模变结构控制的三相四线制有源滤波器装置,介绍了该装置的原理及滑模变结构控制方法,并对滑动模态的存在性、可达性和稳定性进行了分析;指出滑模控制的本质是一种等速趋近律,并对其优缺点进行了分析,仿真结果表明该控制方法具有良好的谐波抑制性能,且易于实现。 展开更多
关键词 电力有源滤波器 滑模变结构控制 电力系统 三相四线制系统 无功功率补偿
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快速收敛的机器人滑模变结构控制 被引量：63
6
作者 梅红 王勇 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2009年第5期552-557,共6页
针对滑模变结构控制的收敛速度问题,提出了一种新的非线性滑模面.系统到达该滑模面上任一位置后,都能够以高于线性滑模和终端滑模的速度收敛到平衡点.同时,提出了一种新的双幂次趋近律,使得系统状态在趋近滑模面的全过程中,也能够拥有... 针对滑模变结构控制的收敛速度问题,提出了一种新的非线性滑模面.系统到达该滑模面上任一位置后,都能够以高于线性滑模和终端滑模的速度收敛到平衡点.同时,提出了一种新的双幂次趋近律,使得系统状态在趋近滑模面的全过程中,也能够拥有较高的速度,并消除了传统滑模变结构控制所固有的抖振.最后将该方法用于仿真机器人的路径跟踪控制,结果表明,系统具有较强的鲁棒性和较快的收敛速度,验证了该方案的有效性. 展开更多
关键词 滑模变结构控制 滑模面 趋近律 轨迹跟踪
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Boost变换器精确反馈线性化滑模变结构控制 被引量：62
7
作者 乐江源 谢运祥 +2 位作者 洪庆祖 张志 陈林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第30期16-23,共8页
利用非线性系统的微分几何理论,在Boost变换器仿射非线性模型基础上,推导出对应的非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,得到Boost变换器状态反馈精确线性化模型。在此线性化模型基础上,选取线性切换函数和指数趋近律,设计滑模变结构控... 利用非线性系统的微分几何理论,在Boost变换器仿射非线性模型基础上,推导出对应的非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,得到Boost变换器状态反馈精确线性化模型。在此线性化模型基础上,选取线性切换函数和指数趋近律,设计滑模变结构控制器。研究对比表明,所提出的精确反馈线性化滑模变结构控制策略具有良好的动态响应调节和稳态误差调节特性,同时克服了现有精确反馈线性化控制策略固有的对精确数学模型依赖性的缺点,表现出更强的鲁棒性,从而具有一般性理论和实际意义。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 滑模变结构控制 非线性控制 精确反馈线性化
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全局滑模控制在永磁同步电机位置伺服中的应用 被引量：53
8
作者 胡强晖 胡勤丰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第18期61-66,共6页
为了简化位置伺服控制中滑模面的设计,将典型的梯形速度波形设计成指数形式,采用速度和位置两段滑模来代替四段滑模。这样既减少了设计的复杂程度又可应用新的全局滑模和变指数趋近率来提高系统的鲁棒性和消除抖振,并且采用线性化设计... 为了简化位置伺服控制中滑模面的设计,将典型的梯形速度波形设计成指数形式,采用速度和位置两段滑模来代替四段滑模。这样既减少了设计的复杂程度又可应用新的全局滑模和变指数趋近率来提高系统的鲁棒性和消除抖振,并且采用线性化设计、积分消除静差等措施来实现精确的位置定位和速度控制。仿真和实验均证明了该方案对系统参数不确定、外部扰动和噪声具有强鲁棒性。系统的动态、静态品质优良,滑模变结构的抖振也得到了明显抑制,所设计的滑模控制方案是可行和优越的。 展开更多
关键词 位置伺服 滑模变结构控制 永磁同步电动机 抖振
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滑模控制的永磁同步电机伺服系统一体化设计 被引量：49
9
作者 方斯琛 周波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期96-101,共6页
为解决传统滑模变结构控制的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)位置伺服系统中速度不控或控制律设计复杂的问题,提出一种简化的位置、速度控制器一体化设计方法。分析常规变结构伺服系统中位置、速度滑模控制器设... 为解决传统滑模变结构控制的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)位置伺服系统中速度不控或控制律设计复杂的问题,提出一种简化的位置、速度控制器一体化设计方法。分析常规变结构伺服系统中位置、速度滑模控制器设计的思想和方法,并利用状态变量间的对应关系改进传统滑模面。借鉴经典PID伺服系统的控制思想,综合设计系统的外环控制器,实现精确的位置定位及速度控制。在此基础上,采用积分及前馈等补偿策略以消除变结构系统中固有的抖振现象,并提高了系统的动态特性和鲁棒性。仿真和实验结果均验证了文中所提出方法的正确性及控制策略的有效性。 展开更多
关键词 滑模变结构控制 永磁同步电机 速度控制 一体化设计 补偿策略
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基于模糊自学习的交流直线伺服系统滑模变结构控制 被引量：25
10
作者 孙宜标 郭庆鼎 孙艳娜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期52-56,共5页
针对直接驱动直线式交流伺服系统，提出了一种基于模糊自学习的滑模变结构控制方案。在常规的滑模控制中引入模糊自学习方法，在不影响滑模控制系统完全鲁棒性的情况下，有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振。仿真结果表明该方案对系统... 针对直接驱动直线式交流伺服系统，提出了一种基于模糊自学习的滑模变结构控制方案。在常规的滑模控制中引入模糊自学习方法，在不影响滑模控制系统完全鲁棒性的情况下，有效地削弱滑模切换控制所产生的抖振。仿真结果表明该方案对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性，抖振得到了明显的抑制。系统具有良好的动、静态性能。 展开更多
关键词 交流直线伺服系统 滑模变结构控制 模糊控制 自学习
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电液伺服系统的自适应模糊滑模控制研究 被引量：41
11
作者 刘云峰 缪栋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第14期140-144,共5页
针对电液伺服系统的跟踪控制问题,提出一种自适应模糊滑模的设计方案。引入一个自适应模糊控制器逼近滑模控制中的等效控制部分,解决由于系统的不确定性及干扰的存在而不能准确确定等效控制的问题,使控制器的设计不依赖于被控对象的精... 针对电液伺服系统的跟踪控制问题,提出一种自适应模糊滑模的设计方案。引入一个自适应模糊控制器逼近滑模控制中的等效控制部分,解决由于系统的不确定性及干扰的存在而不能准确确定等效控制的问题,使控制器的设计不依赖于被控对象的精确数学模型。基于李雅普诺夫函数推导出规则参数调整的自适应率,并确定非线性控制项以保证闭环控制系统的稳定性。根据滑模控制原理给出4条模糊规则,以平滑不连续控制,达到削弱高频抖振的目的。利用Matlab对文中的方案及证明的有效性进行了验证。仿真结果表明该方案可以减小跟踪误差、增强系统的鲁棒性和削弱控制信号中的高频抖振。 展开更多
关键词 电液伺服系统 滑模变结构控制 自适应模糊控制 跟踪误差 李雅普诺夫函数
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永磁同步电机变指数趋近律滑模控制 被引量：46
12
作者 毛亮亮 周凯 王旭东 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期106-111,共6页
为取得系统对负载和参数扰动的高稳定性,同时避免滑模控制(SMC)具有的抖振现象,将一种新的滑模变结构控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)驱动系统中。采用最大转矩电流比(MTPA)控制分配定子d、q轴电流,并将它们与转矩的关系拟合为低阶多... 为取得系统对负载和参数扰动的高稳定性,同时避免滑模控制(SMC)具有的抖振现象,将一种新的滑模变结构控制策略应用于永磁同步电机(PMSM)驱动系统中。采用最大转矩电流比(MTPA)控制分配定子d、q轴电流,并将它们与转矩的关系拟合为低阶多项式,有效地提高了该方法的工程实用性;阐述了在系统存在性条件下改进的变指数趋近律控制策略,通过恰当地选取积分滑模面和切换增益,并将控制律连续化,有效地削弱了滑模控制方法的抖振问题。仿真与实验结果表明,该方法可以有效抑制系统抖振,改善系统鲁棒性,同时具有良好的动、静态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 滑模变结构控制 最大转矩电流比 系统抖振 变指数趋近律
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用滑模控制方法实现具有扇区非线性输入的主从混沌系统同步 被引量：36
13
作者 王兴元 刘明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期2584-2589,共6页
分析了一个具有扇区非线性输入且含有参数不确定性以及外部噪声干扰的主从混沌系统的同步控制问题.设计了一类同步滑模变结构控制器,并从理论上证明了该控制器的有效性.研究表明该控制器不受受控系统的参数变化和噪声干扰的影响,具有很... 分析了一个具有扇区非线性输入且含有参数不确定性以及外部噪声干扰的主从混沌系统的同步控制问题.设计了一类同步滑模变结构控制器,并从理论上证明了该控制器的有效性.研究表明该控制器不受受控系统的参数变化和噪声干扰的影响,具有很强的鲁棒性.最后通过对主从Duffing_Holmes系统的仿真研究,验证了该控制器的有效性. 展开更多
关键词 混沌同步 滑模变结构控制 扇区非线性输入 不确定性
原文传递
空调负荷直接负荷控制虚拟储能特性研究 被引量：45
14
作者 艾欣 赵阅群 周树鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1596-1603,共8页
研究能源互联网背景下,需求侧直接负荷控制的集群空调负荷(air condition loads,ACLs)在消纳风电功率中体现的虚拟储能特性和相应的储能容量。采用蒙特卡洛模拟方法验证改变设定温度的集群ACLs的储能特性;建立了双耦合线性偏微分方程组... 研究能源互联网背景下,需求侧直接负荷控制的集群空调负荷(air condition loads,ACLs)在消纳风电功率中体现的虚拟储能特性和相应的储能容量。采用蒙特卡洛模拟方法验证改变设定温度的集群ACLs的储能特性;建立了双耦合线性偏微分方程组的集群ACLs状态空间模型,提出了以风电–储能–集群ACLs联合系统出力为滑模面的变结构滑动模块跟踪控制策略来实现联合出力的平滑输出;仿真改变设定温度时,集群ACLs消纳实地风电场输出功率情景,结果表明所提方法能够消纳低时间常数滤波的风电出力,设定温度变化在±1℃内,其储能容量达到90 MW?h以上。该方法可为能源互联网中能量合理调配、减少储能配置方面提供新的技术途径。 展开更多
关键词 能源互联网 直接负荷控制 集群空调负荷 滑模变结构控制 风电消纳 虚拟储能 需求响应
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滑模控制永磁同步电动机调速系统 被引量：42
15
作者 方斯琛 周波 +1 位作者 黄佳佳 李丹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期29-35,共7页
永磁同步电动机(PMSM)是一个多变量、非线性、强耦合的复杂系统,对外界扰动及内部摄动极为敏感,为提高系统鲁棒性,本文引入滑模变结构控制策略(SMC)。根据PMSM调速系统的特点,选择一阶滑模面,选用状态反馈SMC控制方式,并将控制输出经一... 永磁同步电动机(PMSM)是一个多变量、非线性、强耦合的复杂系统,对外界扰动及内部摄动极为敏感,为提高系统鲁棒性,本文引入滑模变结构控制策略(SMC)。根据PMSM调速系统的特点,选择一阶滑模面,选用状态反馈SMC控制方式,并将控制输出经一积分器滤波,按该方案设计的SMC控制器表达式和PI控制一样简单。并在同等条件下对这两种控制器下的调速系统分别进行了仿真和实验研究,结果证明文中所设计的SMC控制器能有效地提高系统的动态性和鲁棒性。 展开更多
关键词 滑模变结构控制 PI控制 永磁同步电动机 动态性 鲁棒性
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永磁同步电机伺服系统的自适应滑模最大转矩/电流控制 被引量：43
16
作者 卢涛 于海生 +1 位作者 山炳强 迟洁茹 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期251-255,共5页
为了增强永磁同步电机(PMSM)伺服系统的抗干扰能力,本文设计了一种基于最大转矩/电流(MTPA)原理的自适应滑模控制器.控制器根据MTPA控制方法确定定子直轴和交轴电流,并利用滑模控制增强了系统的抗干扰能力,但同时给系统带来抖振.为了削... 为了增强永磁同步电机(PMSM)伺服系统的抗干扰能力,本文设计了一种基于最大转矩/电流(MTPA)原理的自适应滑模控制器.控制器根据MTPA控制方法确定定子直轴和交轴电流,并利用滑模控制增强了系统的抗干扰能力,但同时给系统带来抖振.为了削弱系统抖振,设计了一种改进的自适应滑模趋近律用于位置控制.为了增加控制器的实用性,MTPA控制采用函数曲线拟合法.仿真结果表明,所提出的控制器有效增强了系统的动态性能、稳态性能及鲁棒性,并有效削弱了滑模控制带给系统的抖振. 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模变结构控制 自适应控制 最大转矩/电流控制
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分段式滑模变结构无刷直流电机直接转矩控制 被引量：42
17
作者 朱俊杰 粟梅 +1 位作者 王湘中 马林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2634-2640,共7页
针对无刷直流电机直接转矩控制策略中反电动势获取困难的特点,提出了一种分段式滑模变结构反电动势状态重构的直接转矩控制方法。滑模变结构控制在本质上的不连续开关特性将会引起系统的抖振,指出了滑模变结构控制在实际控制系统中当滑... 针对无刷直流电机直接转矩控制策略中反电动势获取困难的特点,提出了一种分段式滑模变结构反电动势状态重构的直接转矩控制方法。滑模变结构控制在本质上的不连续开关特性将会引起系统的抖振,指出了滑模变结构控制在实际控制系统中当滑模输入误差在较小范围内时产生抖振的原因,提出了采用分段式滑模变结构状态重构的方法抑制系统抖振并重构反电势。根据电磁转矩与反电势、磁链的关系,采用电压空间矢量的控制方法实现了无刷直流电机的直接转矩控制。由于滑模变结构控制与系统参数变化和外干扰无关,因此滑模变结构控制系统的鲁棒性要比常规的连续系统强。实验结果验证了分段式滑模变结构控制能有效改善系统的抖振问题,并进一步提高了系统的快速性与鲁棒性。 展开更多
关键词 直接转矩控制 滑模变结构控制 状态观测器 电压空间矢量 磁链估算
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基于一种新型趋近律的自适应滑模控制 被引量：40
18
作者 周涛 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1335-1338,共4页
首先,利用特殊幂次函数和反双曲正弦函数构造一种新型滑模变结构控制趋近律;然后,采用该趋近律设计一种自适应滑模控制律,并证明滑模控制系统误差渐近收敛.仿真实验表明:在存在时变转动惯量和摩擦力矩扰动的情况下,该自适应滑模控制系... 首先,利用特殊幂次函数和反双曲正弦函数构造一种新型滑模变结构控制趋近律;然后,采用该趋近律设计一种自适应滑模控制律,并证明滑模控制系统误差渐近收敛.仿真实验表明:在存在时变转动惯量和摩擦力矩扰动的情况下,该自适应滑模控制系统具有较高的位置和速度跟踪精度,并有效减弱了控制输入信号的高频震颤现象;同时,采用反双曲正弦函数的自适应律能较好地平滑系统转动惯量估计值,减小控制输入信号的幅值. 展开更多
关键词 滑模变结构控制 趋近律 自适应律 高频震颤现象
原文传递
一种新型趋近律的永磁同步电机滑模控制 被引量：38
19
作者 郭小定 柏达 +1 位作者 周少武 范婷 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第10期1865-1870,共6页
滑模变结构控制能够有效改善永磁同步电机动态品质,提高系统的鲁棒性。在传统指数趋近律的基础上,对等速趋近项进行分析,提出了一种新型指数趋近律,系统在引入该趋近律后保证状态变量趋近速度与滑模面切换函数相关联,实现趋近速率自适... 滑模变结构控制能够有效改善永磁同步电机动态品质,提高系统的鲁棒性。在传统指数趋近律的基础上,对等速趋近项进行分析,提出了一种新型指数趋近律,系统在引入该趋近律后保证状态变量趋近速度与滑模面切换函数相关联,实现趋近速率自适应调节的能力。运用该新型趋近律设计PMSM控制系统滑模速度调节器,并与传统指数趋近律和PI速度调节器相对比,仿真结果表明,所设计的控制系统在调速性能上效果得到明显改善,鲁棒性增强,具有良好的静、动态特性。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 滑模变结构控制 指数趋近律 调速
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PWM整流器的模糊滑模变结构控制 被引量：28
20
作者 赵葵银 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期49-53,共5页
结合滑模变结构控制与模糊控制两者的优点,提出了PWM整流器的模糊滑模变结构新型复合控制方案,使PWM整流器既具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小抖振。文章给出了PWM整流器的数学模型,分析了PWM整流器的空间矢量脉宽调制的... 结合滑模变结构控制与模糊控制两者的优点,提出了PWM整流器的模糊滑模变结构新型复合控制方案,使PWM整流器既具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小抖振。文章给出了PWM整流器的数学模型,分析了PWM整流器的空间矢量脉宽调制的实现方法,着重探讨了模糊滑模变结构控制器的设计。实验结果表明,系统能保证有很高的功率因数和输入电流较好的正弦度;能适应负载的扰动和非线性变化;具有良好的动静态性能。 展开更多
关键词 PWM整流器 滑模变结构控制 模糊控制 振动
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