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基于有限时间状态观测器的永磁同步直线电机递归终端滑模控制 被引量：3
1
作者 王立俊 赵吉文 +2 位作者 盘真保 于子翔 郑智磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期755-765,I0027,共12页
针对载荷变化、非线性摩擦、推力波动和外部扰动等不确定性降低永磁同步直线电机位置跟踪性能的问题,提出一种基于有限时间状态观测器的递归终端滑模控制方法。首先,建立考虑有界集总不确定性的直线电机动力学模型。其次,设计快速终端... 针对载荷变化、非线性摩擦、推力波动和外部扰动等不确定性降低永磁同步直线电机位置跟踪性能的问题,提出一种基于有限时间状态观测器的递归终端滑模控制方法。首先,建立考虑有界集总不确定性的直线电机动力学模型。其次,设计快速终端滑模函数和积分滑模函数的递归结构,强制系统直接从滑模面启动,减少了跟踪误差的收敛时间。然后,引入有限时间状态观测器实时估计集总不确定性并前馈补偿到控制率中,提高系统的鲁棒性和减少抖振。接着,利用李雅普诺夫理论分析闭环控制器的稳定性和有限时间收敛性。最后,搭建基于半实物AD5435的实验平台,实验结果验证了所提方法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 位置跟踪 终端滑模 鲁棒性 有限时间状态观测器 李雅普诺夫
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直流偏置型游标磁阻电机系统低开关频率交替箝位PWM策略
2
作者 于子翔 张翔 +1 位作者 赵吉文 盘真保 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期9048-9061,I0030,共15页
提出一种具有零序电流调节能力的直流偏置型游标磁阻电机(DC-biased vernier reluctance machine,DC-biased-VRM)系统低开关频率交替箝位脉宽调制(pulse width modulation,PWM)策略。DC-biased-VRM利用电枢绕组中附加的直流偏置电流来... 提出一种具有零序电流调节能力的直流偏置型游标磁阻电机(DC-biased vernier reluctance machine,DC-biased-VRM)系统低开关频率交替箝位脉宽调制(pulse width modulation,PWM)策略。DC-biased-VRM利用电枢绕组中附加的直流偏置电流来构建转子磁链,为调节直流偏置电流,采用开绕组逆变器提供零序电流通路。相比于传统三相逆变器,开关动作的次数增加了1倍,在调整直流偏置电流、降低开关损耗方面存在一定优化空间。针对以上改进需求,引入交替箝位控制方式,并提出重新配置的零电压矢量实现零序电压的实时调节,保证零序电流的调节能力。最后,通过样机实验验证提出策略的有效性。提出策略可以减少开关动作次数,保证逆变器的低开关损耗,为提高DC-biased-VRM驱动系统效率提供有效的解决方案。 展开更多
关键词 零序电流 直流偏置型游标磁阻电机 脉宽调制策略 交替箝位
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基于非线性时间延迟扰动估计的永磁同步直线电机无模型鲁棒位置跟踪控制
3
作者 王立俊 赵吉文 +1 位作者 于子翔 盘真保 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5692-5704,共13页
为了提高永磁同步直线电机在载荷变化工况下的伺服性能,该文提出了一种基于非线性时间延迟扰动估计的无模型鲁棒位置控制策略。首先,建立一种新型的动力学阶次模型,消除了传统动力学模型中的电机参数和非线性项;其次,引入终端吸引因子... 为了提高永磁同步直线电机在载荷变化工况下的伺服性能,该文提出了一种基于非线性时间延迟扰动估计的无模型鲁棒位置控制策略。首先,建立一种新型的动力学阶次模型,消除了传统动力学模型中的电机参数和非线性项;其次,引入终端吸引因子设计了期望非线性误差动力学,确保位置跟踪误差的高精度有限时间收敛;然后,采用时间延迟扰动估计技术在线估计载荷变化引起的不确定性并前馈补偿到控制回路,同时结合非线性阻尼项克服时间延迟扰动估计的误差,利用李雅普诺夫理论分析了闭环控制器的稳定性和有限时间收敛性;最后,在不同工况下与传统的比例微分控制和滑模控制进行对比,仿真和实验结果验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 伺服性能 阶次模型 非线性时间延迟扰动估计 李雅普诺夫
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基于遗传二自由度的永磁同步直线电机PID控制参数优化研究 被引量：3
4
作者 盘真保 董菲 +2 位作者 赵吉文 苏云升 李乐 《电气工程学报》 2015年第8期50-55,共6页
采用一种遗传二自由度的优化方法,研究了直线电机PID控制器参数的优化问题。首先,利用在传统PID控制器基础上增加目标设定值滤波器的方法,设计了一种二自由度PID控制器;采用遗传算法对二自由度PID控制器的参数进行优化,解决传统控制器... 采用一种遗传二自由度的优化方法,研究了直线电机PID控制器参数的优化问题。首先,利用在传统PID控制器基础上增加目标设定值滤波器的方法,设计了一种二自由度PID控制器;采用遗传算法对二自由度PID控制器的参数进行优化,解决传统控制器在设定值跟随性能和干扰抑制特性不能达到共优的问题;将本文算法和传统PID算法进行仿真对比实验,结果证明,本文的参数优化方法具有调节时间短、设定值跟随特性优良且抗干扰性能好的特点。 展开更多
关键词 二自由度PID 遗传算法 设定值跟随性能 干扰抑制特性
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基于线圈倾斜方法的永磁同步直线电机推力波动抑制研究 被引量：1
5
作者 李乐 董菲 +2 位作者 赵吉文 苏云升 盘真保 《电气工程学报》 2015年第8期45-49,共5页
采用线圈倾斜方法,设计了一种无铁心双次级永磁同步直线电机,实现对推力波动的抑制。首先,分析了由于线圈倾斜带来的负面影响及应对策略,设计了线圈倾斜结构;其次,根据电机的几何模型,建立了3D有限元模型,仿真计算了电机的瞬时推力,并... 采用线圈倾斜方法,设计了一种无铁心双次级永磁同步直线电机,实现对推力波动的抑制。首先,分析了由于线圈倾斜带来的负面影响及应对策略,设计了线圈倾斜结构;其次,根据电机的几何模型,建立了3D有限元模型,仿真计算了电机的瞬时推力,并进行了谐波分析;最后,以谐波畸变率为参考指标,对比分析了线圈一端倾斜距离由0mm变为23mm的一组电机模型,证明了倾斜距离为19mm(极距)时,电机的推力波动最小,验证了此种方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 线圈倾斜 推力波动 谐波 3D有限元
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