相位檢測(cè)BLDCM滑模控制系統(tǒng)

針對(duì)柔性串聯(lián)機(jī)械臂傳統(tǒng)控制方式的軌跡跟蹤精度存在誤差較大的缺陷，文章提出了一種結(jié)合柔性串聯(lián)機(jī)械臂彈性動(dòng)力學(xué)方程和模糊自適應(yīng)滑?？刂疲╯lidingmodecontrol，smc）的控制方法。采用運(yùn)動(dòng)彈性動(dòng)力學(xué)（kineto-elastic-dynamics，ked）法，結(jié)合系統(tǒng)的約束方程，建立了機(jī)械臂的彈性動(dòng)力學(xué)方程，為系統(tǒng)提供控制對(duì)象模型；將模糊自適應(yīng)算法與smc控制器相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一種新型smc控制器，并運(yùn)用lyapunov函數(shù)驗(yàn)證該新型smc控制器的穩(wěn)定性；基于s-function函數(shù)，建立機(jī)械臂的matlab／simulink仿真框圖，對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)smc控制器具有軌跡跟蹤精度高和穩(wěn)態(tài)誤差小的特點(diǎn)，驗(yàn)證了新型smc控制器的有效性。

為了開(kāi)發(fā)一套用于車(chē)用空調(diào)壓縮機(jī)的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng),在分析了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和滑模變結(jié)構(gòu)控制的理論的基礎(chǔ)上,建立了以freescaledsp56f8346為控制核心的pmsm無(wú)傳感器控制系統(tǒng),詳細(xì)介紹了系統(tǒng)主要的軟硬件設(shè)計(jì)流程。使用freescale提供的freemaster通信套件方便的實(shí)現(xiàn)dsp和上位機(jī)的通信,可以顯示和修改代碼中定義的中間變量和參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明滑模觀測(cè)器具有良好的魯棒性,能夠很好的跟蹤轉(zhuǎn)子實(shí)際位置,驗(yàn)證了該控制系統(tǒng)的可行性,為下一步負(fù)載匹配實(shí)驗(yàn)打下了良好的基礎(chǔ)。

抖振問(wèn)題,是滑?？刂品椒☉?yīng)用于土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中的突出障礙。為了能較好地解決滑?？刂频亩墩駟?wèn)題,結(jié)合滑?？刂坪湍：刂频膬?yōu)點(diǎn),采用了一種模糊趨近律的滑模控制方法,對(duì)地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制問(wèn)題進(jìn)行了研究。以一個(gè)多層剪切型建筑結(jié)構(gòu)模型為例,來(lái)驗(yàn)證所提控制方法的有效性。算例數(shù)值分析結(jié)果表明,所提出的滑?？刂品椒?控制效果明顯,能有效地減小結(jié)構(gòu)的地震峰值響應(yīng),且控制系統(tǒng)的抖振很小。

為了減少建筑結(jié)構(gòu)滑模控制系統(tǒng)的在線(xiàn)計(jì)算量,保證其控制效果.基于模態(tài)空間的相關(guān)理論,采用僅控制少量模態(tài)的滑?？刂品椒▽?duì)地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制問(wèn)題進(jìn)行了研究.給出了確定切換面的方法,并基于指數(shù)趨近律設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制律.以一個(gè)多層剪切型建筑結(jié)構(gòu)模型為例來(lái)驗(yàn)證控制方法的有效性,算例數(shù)值分析結(jié)果表明,所提出的滑模控制方法,控制效果明顯,能有效地減小結(jié)構(gòu)的地震峰值響應(yīng),且有效地降低了控制系統(tǒng)的在線(xiàn)計(jì)算量.

為克服普通滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)中系統(tǒng)到達(dá)滑模面之前魯棒性差的特點(diǎn),針對(duì)buck變換器輸入電壓紋波干擾問(wèn)題設(shè)計(jì)了一種全局時(shí)變滑模面。消除了滑?？刂频内吔A段,能夠保證系統(tǒng)從初始時(shí)刻到終止時(shí)刻對(duì)參數(shù)攝動(dòng)和干擾具有魯棒不變性,并用仿真結(jié)果驗(yàn)證所用方法的有效性。

建筑結(jié)構(gòu)基于有限狀態(tài)輸出反饋的準(zhǔn)滑模控制——為了較好地解決有限狀態(tài)輸出反饋條件下建筑結(jié)構(gòu)滑?？刂葡到y(tǒng)過(guò)大的抖振，提出了含飽和函數(shù)的指數(shù)趨近律形成的控制律和含繼電特性連續(xù)函數(shù)的指數(shù)趨近律形成的控制律，基于這兩種控制律，采用有限狀態(tài)輸出反饋的準(zhǔn)滑...

針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)無(wú)法進(jìn)行全狀態(tài)反饋控制的問(wèn)題。本文應(yīng)用了帶有補(bǔ)償器的滑模控制(slidingmodecontrolwithcompensator,即smc&c)方法。該方法有以下優(yōu)點(diǎn):一是可以方便地均衡控制力與控制效果,二是更易于設(shè)計(jì)有限狀態(tài)反饋的控制律。為了得到更好的控制效果,設(shè)計(jì)控制律時(shí),采用了指數(shù)趨近律方法。數(shù)值算例驗(yàn)證了本文方法的有效性。

三相pwm整流器功率因數(shù)校正實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于如何得到與輸入電壓同相位的輸入電流,同時(shí)要保證當(dāng)負(fù)載變化時(shí),輸出電壓能夠迅速地跟蹤參考值并且穩(wěn)定下來(lái)。首先根據(jù)六開(kāi)關(guān)三相boost型整流器的物理模型,分別建立了以電感電流和電容電壓為狀態(tài)向量的數(shù)學(xué)方程,然后把靜止三相坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)下進(jìn)行電流內(nèi)環(huán)的滯環(huán)控制,電壓外環(huán)的滑模控制。通過(guò)仿真,表明該控制方法具有較強(qiáng)的魯棒性和良好的動(dòng)態(tài)特性,輸入電流諧波較小。

對(duì)走鋼絲機(jī)器人姿態(tài)的模糊滑?？刂茊?wèn)題進(jìn)行了研究。在靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,利用拉格朗日方法建立了走鋼絲機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型,為克服模型的強(qiáng)非線(xiàn)性和模型參數(shù)難以測(cè)量等實(shí)際難題,基于合理的假設(shè),簡(jiǎn)化出適合于模糊滑?？刂萍夹g(shù)的系統(tǒng)模型,并根據(jù)所建立的模型設(shè)計(jì)了模糊滑?？刂破鳌atlab仿真表明,所提出的控制策略有較好的跟蹤效果。為了進(jìn)一步驗(yàn)證控制策略的可行性,進(jìn)行了實(shí)物樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果基本吻合。

·· 圖!變頻空調(diào)室外控制原理框圖 基于!"#$%&’(的)*"$#控制系統(tǒng) 及其在變頻空調(diào)中的應(yīng)用 !李強(qiáng)松剛 !引言 眾所周知，無(wú)刷直流電機(jī)有著效率高、噪聲低、調(diào)速范圍寬、 良好的調(diào)速性能等交流異步電機(jī)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，使得無(wú)刷直 流壓縮機(jī)成為節(jié)能的一個(gè)重要發(fā)展方向；另一方面，由于目前空 調(diào)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，品質(zhì)及成本成為了關(guān)鍵的問(wèn)題，由于!"#$% 控制器功能強(qiáng)大、可靠性高、成本低廉，我們將基于&#%$’()* 的!"#$%控制系統(tǒng)，在變頻空調(diào)的室外機(jī)中進(jìn)行了應(yīng)用，經(jīng)過(guò) 反復(fù)實(shí)驗(yàn)及深入研究，目前已做出了樣機(jī)。 "#$%&’(")簡(jiǎn)介及系統(tǒng)電路框圖 &#%$’()*是美國(guó)&#公司推出的低成本嵌入式專(zhuān)用電機(jī) 控制芯片（由于許多文章都有專(zhuān)門(mén)介紹，在此只對(duì)它作一簡(jiǎn)略介 紹）。它擁有)+%,-.的#.-內(nèi)核和三相六路專(zhuān)用的-/%發(fā)生 器的結(jié)構(gòu)，使得

針對(duì)全回轉(zhuǎn)舵漿的電力推進(jìn)船舶航向控制問(wèn)題,基于等價(jià)舵效建立的船舶回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)方程,設(shè)計(jì)了基于參考模型的滑模控制器。該控制器含有兩個(gè)滑模控制子系統(tǒng),其一用來(lái)控制參考模型,以獲得理想的動(dòng)態(tài)響應(yīng);另一個(gè)以前者每個(gè)控制周期對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為控制目標(biāo)輸入,引導(dǎo)船舶航向收斂于設(shè)定值。仿真結(jié)果表明,在滿(mǎn)足全回轉(zhuǎn)舵漿回轉(zhuǎn)角幅值與速度的限制下,該方法能夠有效解決滑?？刂戚斎氲膹?qiáng)抖振問(wèn)題,能降低滑?？刂戚斎氲囊?且具有良好的魯棒性與控制效果。

抖振問(wèn)題是離散滑模控制在實(shí)際系統(tǒng)中應(yīng)用的突出障礙.根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)點(diǎn),采用一種基于rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的離散滑?？刂品椒▽?duì)地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制問(wèn)題進(jìn)行了研究.根據(jù)離散系統(tǒng)建模技術(shù),得到了離散時(shí)間形式的狀態(tài)方程,同時(shí)給出了確定切換面的方法,并推導(dǎo)了控制律的表達(dá)式.以一個(gè)三層剪切型建筑結(jié)構(gòu)模型為例來(lái)驗(yàn)證所提出的離散滑?？刂品椒ǖ挠行?算例分析結(jié)果表明:本文所提出的控制方法能夠有效地減小結(jié)構(gòu)的地震峰值響應(yīng),同時(shí)達(dá)到了削弱控制系統(tǒng)抖振的目的.

針對(duì)電網(wǎng)傳輸電力逆變器傳輸電能中,輸出的電壓穩(wěn)定性較差及抗擾能力弱問(wèn)題,提出了一種分?jǐn)?shù)階的逆變器穩(wěn)定性滑?？刂品椒?在傳統(tǒng)的滑模控制中引入分?jǐn)?shù)階微分,借助分?jǐn)?shù)階微分減緩系統(tǒng)能量的傳遞,減小負(fù)載切換時(shí)的輸出波動(dòng).運(yùn)用逆系統(tǒng)方法將原系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型線(xiàn)性化,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程,設(shè)計(jì)了分?jǐn)?shù)階終端滑模控制器,增強(qiáng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng),并證明了系統(tǒng)穩(wěn)定性.仿真結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的逆變器分?jǐn)?shù)階穩(wěn)定性滑?？刂葡到y(tǒng)的響應(yīng)速度明顯提高,輸出電壓波動(dòng)變小,系統(tǒng)抗擾性能得到增強(qiáng).

提出了一種為電流型功率放大器所用的新的滑?？刂品椒?。滑?？刂品椒ㄊ状螒?yīng)用于電力電子功率放大器,克服了其他控制方法的動(dòng)態(tài)響應(yīng)不好、thd較大、魯棒性差等缺陷,與預(yù)測(cè)控制相比較,滑?？刂凭邆鋷ж?fù)載能力強(qiáng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)。這種新的控制策略———帶有前饋的滑?？刂品椒ūＷC了高動(dòng)態(tài)性能和魯棒性強(qiáng)。仿真結(jié)果達(dá)到控制方法預(yù)期的效果。

針對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)易受外界擾動(dòng)及參數(shù)攝動(dòng)等不確定因素的影響,提出一種最優(yōu)積分滑?？刂破?optimalintegralslidingmodecontroller,oismc)的設(shè)計(jì)方法。首先運(yùn)用線(xiàn)性二次型最優(yōu)控制理論求得標(biāo)稱(chēng)系統(tǒng)的最優(yōu)控制律,進(jìn)而構(gòu)造一種最優(yōu)積分滑模面,使得初始條件就位于滑模面上;整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程對(duì)于不確定性因素具有完全魯棒性,且理想滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)對(duì)于給定的二次型性能指標(biāo)具有最優(yōu)值。將該方法應(yīng)用于無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制,并與最優(yōu)控制進(jìn)行了比較,結(jié)果表明在電動(dòng)機(jī)負(fù)載發(fā)生變化及系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)時(shí),最優(yōu)積分滑?？刂祈憫?yīng)快、抗干擾能力好,表現(xiàn)出很好的魯棒性。

彈簧墊圈圓切刀是彈簧墊圈生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵工具,圓切刀具工作端面要求磨制成橢球面,在磨制過(guò)程中有較強(qiáng)的摩擦現(xiàn)象,此時(shí)控制對(duì)象就成為了非線(xiàn)性系統(tǒng),很難用傳統(tǒng)控制方法達(dá)到控制要求。采用滑模變結(jié)構(gòu)控制策略,把彈簧墊圈圓切刀專(zhuān)用磨床伺服系統(tǒng)的性能指標(biāo)作為滑模函數(shù),對(duì)其速度控制環(huán)和位置控制環(huán)進(jìn)行滑模變結(jié)構(gòu)控制設(shè)計(jì),能使系統(tǒng)快速、平穩(wěn)且無(wú)抖動(dòng)地進(jìn)入滑動(dòng)模態(tài)面,從而保證該伺服系統(tǒng)有良好的動(dòng)態(tài)特性、有效抑制系統(tǒng)的擾動(dòng)。仿真和模擬試驗(yàn)結(jié)果表明了該方法的有效性。

3層pe(3pe)涂層結(jié)合了環(huán)氧粉末和聚乙烯涂層的優(yōu)點(diǎn),是優(yōu)秀的天然氣和成品油長(zhǎng)輸管線(xiàn)的防腐手段。鋼管加熱溫度是防腐作業(yè)的關(guān)鍵參數(shù),決定了防腐涂層性能的優(yōu)劣。本文分析了鋼管加熱過(guò)程系統(tǒng)不確定性的界定方法,提出了一種基于積分型切換函數(shù)的鋼管3pe防腐生產(chǎn)加熱過(guò)程自適應(yīng)滑模控制算法。該控制算法具有全局魯棒性,能夠快速收斂。運(yùn)用lyapunov方法分析了系統(tǒng)穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)長(zhǎng)慶油田靖邊防腐管廠3pe防腐生產(chǎn)線(xiàn)的仿真研究,驗(yàn)證了本文方法的有效性。

以并聯(lián)機(jī)床的單通道對(duì)稱(chēng)閥控非對(duì)稱(chēng)液壓缸為研究對(duì)象,提出一種適合該系統(tǒng)的將模糊控制、滑?？刂?、自適應(yīng)控制三者有機(jī)結(jié)合的雙自適應(yīng)模糊滑?？刂扑惴?。仿真結(jié)果表明,采用所提方法使系統(tǒng)的輸出漸進(jìn)一致地收斂于參考輸入信號(hào),解決了對(duì)稱(chēng)滑閥控非對(duì)稱(chēng)液壓缸系統(tǒng)存在的動(dòng)態(tài)性能不對(duì)稱(chēng)、系統(tǒng)精度低、穩(wěn)定性差等問(wèn)題,可有效快速跟蹤變化信號(hào),對(duì)有界的干擾和參數(shù)攝動(dòng)具有不變性。與常規(guī)pid控制相比,雙自適應(yīng)模糊滑?？刂聘m合于高階非線(xiàn)性、強(qiáng)干擾的復(fù)雜系統(tǒng),將此法應(yīng)用于并聯(lián)機(jī)床的液壓控制系統(tǒng)可提高機(jī)床控制精度,改善機(jī)床動(dòng)態(tài)性能,穩(wěn)態(tài)誤差僅為常規(guī)pid控制的20%。

建立了帶鋼糾偏電液伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,針對(duì)電液伺服系統(tǒng)存在參數(shù)不確定性、復(fù)雜非線(xiàn)性等特點(diǎn),提出了自適應(yīng)滑模控制方法,并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的萬(wàn)能逼近特性進(jìn)行參數(shù)逼近.通過(guò)lyapunov穩(wěn)定性分析,設(shè)計(jì)了參數(shù)自適應(yīng)律和相應(yīng)的控制器,通過(guò)matlab對(duì)系統(tǒng)特性進(jìn)行仿真分析.仿真結(jié)果表明,該控制算法能進(jìn)行有效的參數(shù)估計(jì),具有較好的跟蹤響應(yīng)和較強(qiáng)的魯棒性,取得較滿(mǎn)意的控制特性.

由于pwm整流的非線(xiàn)性特性,單相電力電子變壓器傳統(tǒng)的pi控制對(duì)參數(shù)較為敏感,而滑模變結(jié)構(gòu)控制對(duì)干擾和參數(shù)具有很強(qiáng)的魯棒性,因此采用d-q電流解耦方法,構(gòu)造滑?？刂破鳌４罱?單元級(jí)聯(lián)模塊h橋整流器模型,在仿真軟件matlab/simulink中進(jìn)行了仿真,并將其同傳統(tǒng)的pi控制比較,結(jié)果表明了所采用方法的有效性、優(yōu)越性。

針對(duì)變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),為實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)有功、無(wú)功功率的解耦,提出一種新的控制策略——復(fù)合滑?？刂?。該控制方法基于pi控制與滑模控制基礎(chǔ)之上,在滑?？刂破魃喜⒙?lián)一個(gè)pi控制。利用matlab/simulink軟件搭建雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的模型并進(jìn)行仿真分析,將仿真結(jié)果與pi控制、滑?？刂频姆抡娼Y(jié)果進(jìn)行比較。仿真結(jié)果表明,復(fù)合滑?？刂颇軐?shí)現(xiàn)雙饋電機(jī)有功、無(wú)功功率的解耦控制,且比pi控制、滑?？刂凭哂懈玫膭?dòng)態(tài)響應(yīng)性能,當(dāng)雙饋電機(jī)參數(shù)發(fā)生變化時(shí),系統(tǒng)仍保持原來(lái)的穩(wěn)定狀態(tài)而不受影響,證明該控制方法還具有很強(qiáng)的魯棒性。

針對(duì)橋吊防搖定位控制中普遍存在的參數(shù)變化和摩擦等不確定性擾動(dòng)以及滑模變結(jié)構(gòu)控制的抖振問(wèn)題,基于lugre摩擦力模型和橋吊的動(dòng)力學(xué)模型,采用基于螺旋算法的二階滑?？刂萍夹g(shù),提出了一種基于螺旋算法的時(shí)變滑模控制方法;該方法首先利用時(shí)變滑模技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制器在滑模趨近階段無(wú)魯棒性的問(wèn)題,然后采用螺旋算法抑制了橋吊運(yùn)行過(guò)程中存在的不確定性擾動(dòng),并且使得控制律為連續(xù)信號(hào),從而有效抑制了抖振;利用李雅普諾夫方法證明了該控制器全局穩(wěn)定性,并保證其有限時(shí)間內(nèi)收斂特性;仿真結(jié)果表明了控制方法的有效性。