摘要：目的 在灌装、封口等包装作业过程中,提高永磁同步电机的快速响应和抗干扰能力,同时减少控制系统的抖振现象。方法 提出一种复合滑模控制策略,设计一种能适应滑模面和系统状态变化的分段速率滑模趋近律,将其与新型积分滑模面结合,设计一种带速度环的滑模控制器。同时,设计一个干扰观测器,用于估计闭环系统的扰动,并将估计后的扰动实时补偿到控制器的输出电流中,构建复合控制器。结果 仿真结果表明,设计的控制器能够显著提高收敛速度,并有效减少了控制系统的抖振,从而提高了动态质量。此外,干扰观测器与控制器结合的复合控制器可以提高系统的抗干扰能力,从而进一步提高了控制性能。结论 文中提出的复合滑模控制策略可以有效提高永磁同步电机调速系统的动态性能,减少控制系统的抖振,为实现高效、稳定的控制提供了有效的解决方案。

摘要：目的改善包装印刷机器的控制性能,减少包装印刷机器所用传感器数量和电机控制系统成本,减小包装印刷机械装置故障率和电机体积,针对传统扩展卡尔曼滤波算法中模型可能不匹配实际工况的问题,提出一种自适应多模型无感控制策略。方法基于传统扩展卡尔曼滤波,引入多模型,在输入环节依靠状态转移概率矩阵实现多个模型间的交互,并借助隐马尔可夫模型,设计多模型的状态序列和观测序列,将观测得到的矩阵对多模型交互环节的状态转移概率矩阵进行迭代更新,提高模型面对环境扰动时的匹配程度。结果Matlab/Simulink仿真结果表明,改进后的算法使转速的估计精度得到显著提升,同时在面对环境扰动时,其抗扰动能力显著提高。结论与传统扩展卡尔曼滤波算法相比,改进算法提高了系统控制精度,提高了动态性能和鲁棒性,改进后算法更适合应用于包装印刷机械。

摘要：针对开关磁阻电机(SRM)的自身结构造成的转矩脉动问题以及驱动系统的抗干扰能力,提出了一种基于改进的动态换向策略与改进小波神经网络(WNN)的控制器方案。基于直接瞬时转矩控制(DITC)系统设计了一种动态的换向策略,减少关断以后的相电流,增加开通相电流的被激励程度,进而抑制系统的转矩脉动。此外基于小波神经网络改进了速度控制器,并将系统的输出转矩引入,使得系统能更好地应对扰动,增强系统的鲁棒性。仿真结果表明,与传统直接瞬时转矩控制和基于小波神经网络的转矩控制相比,转矩脉动减少了22.12%到64.14%,负载突变后静态误差仅为0.02 r/min到0.01 r/min,可以有效减弱转矩脉动且系统的抗扰能力显著提高。

摘要：目的为了实现包装自动化生产线的高性能控制,针对永磁同步包装驱动电机在模型预测电流控制中对扰动敏感性较大的问题,设计一种基于自适应扰动观测器的模型预测电流控制策略。方法利用预测误差设计一种自适应扰动观测器,对系统遭受的内部和外部的不确定扰动,扰动观测器估计总扰动并以电流的形式进行补偿。将系统的瞬态过程和稳态过程分别进行考虑,设计一种含有动态权重因子的新型损失函数。结果通过MATLAB/SIMULINK仿真表明,与传统的控制方法相比,文中方法可以保持瞬态下的高速动态响应和稳态下的低电流纹波,并在应对参数失配和负载突变等问题上,展现了更好的稳态性能和抗干扰能力。结论文中方法可以有效提升系统动态性能和鲁棒性,使改进后系统更加适用于包装机的应用场景。

摘要：目的 解决传统包装机械存在的包装速度慢、包装质量堪忧等问题,满足包装机械的高效率、高精度等要求,提高食品包装的自动化水平和包装企业的经济效益。方法 对具有较大潜力的永磁同步电机,进行控制器和控制方法的研究与改进,并最终选定自抗扰控制器,对自抗扰控制器中非光滑函数fal进行改进得到连续平滑的tal函数,使其减小在原点周围的颤振,并且基于tal函数重新设计非线性状态误差反馈率和扩张状态观测器,以取得对永磁同步电机更好的控制效果。结果 仿真表明,tal函数比fal函数具有更好的平滑性和连续性。基于改进型自抗扰控制的永磁同步电机具有更好的动态性能、稳态精度、抗扰能力和跟踪能力。结论 文中优化后的永磁同步电机伺服控制系统,适用于高精度、负载变动频繁的场合,能够有效地提高包装自动化水平,满足高效率、高精度的包装行业要求。

摘要：针对由于开关磁阻电机的双凸极结构和磁路饱和非线性特性引起的转矩脉动较大及性能较差的问题,提出了一种基于转速控制和转矩控制的联合控制策略对其性能进行优化.首先,设计了一种基于水循环算法(WCA)优化的小波神经网络(WNN)控制器,根据该控制器设计了速度控制器,用于对未知参数变化和外部负载扰动带来的系统控制误差进行在线调节.此外,在内环,采用改进的直接瞬时转矩控制(DITC)直接对转矩进行调节,尽可能地减少转矩脉动.运用Simulink搭建仿真模型并与其它控制算法进行对比.最后,在Maxwell中基于实际电机参数搭建电机模型,利用Simulink及Maxwell的联合仿真进一步验证算法的有效性.仿真结果表明,所提出的方法能够有效地应对外部负载扰动等情况,具有很强的鲁棒性.

摘要：目的为了解决包装机驱动控制系统在非线性因素的影响下,工作效率和产品质量大大降低的问题,提出一种基于新型伸缩因子的模糊自适应反步控制策略。方法在传统自适应反步控制算法的基础上加入转速误差积分值对电流进行补偿,引入积分重置环节防止积分饱和引起调速时的超调和振荡,设计一种新的变论域伸缩因子,优化模糊推理模块,以在线整定转速反馈增益和自适应增益。结果通过MATLAB/SIMULINK仿真结果表明,改进后的控制器通过对交轴电流值进行补偿,使参数摄动对系统的影响大大降低,并根据转速误差及其变化率自适应调整增益,进一步提高了控制系统的转速动态响应性能。结论与常规传统PID控制系统和未优化的反步控制系统相比,文中优化后的控制器能增强被控系统的稳定性,缩短速度响应时间,具有更优的鲁棒性和动静态性能。

摘要：永磁同步电机电阻与电感参数在运行过程中会发生变化,影响滑模控制系统性能。为了减少参数变化带来的影响,进行了电机参数在线辨识研究。对递推最小二乘算法基本原理进行说明,分析固定遗忘因子辨识特性。固定遗忘因子会造成算法稳定性与实时性相互矛盾,因此采用动态遗忘因子进行电机参数在线识别,并将得到的电阻与电感值反馈到滑模观测器中。阐述了滑模观测器及锁相环理论,并在MATLAB/Simulink中搭建模型进行实验仿真,结果表明,参数辨识环节的加入可以有效提高控制系统的性能。

摘要：感应电机在传统PI控制中,参数固定且容易超调。针对该问题,文中研究了一种基于自适应模糊神经网络PI控制与全阶自适应观测器的感应电机矢量控制方案。根据感应电机数学模型建立了全阶自适应观测器的模型,采用Lyapunov稳定性理论对其进行了稳定性分析设计,并推导了转速自适应律。电机速度外环PI由自适应模糊神经网络推理系统在线整定优化,与传统控制方案相比,该方法易于实现,能够有效提高控制精准性,抑制外部扰动,节省了传感器成本。MATLAB/Simulink仿真实验表明,所提方案不仅改善了无速度传感器感应电机矢量控制系统的动态性能,还减小了外部负载扰动等情况的影响,提高了系统的自适应性和鲁棒性。

摘要：LLC谐振变换器不仅可实现DC/DC变换,还在传统变换器基础上有着良好的特性。此处设计的LLC变换器不仅可达到软开关的效果,还减少了电路中的磁通损耗,在实际应用中有良好的品质特性。首先对变换器进行分析研究,然后根据变换器原理进行仿真模拟,在该变换器中,两个LLC变换器初级绕组串联,输出端两个变换器并联。并通过在反馈回路中引入变频控制芯片UC3863来实现脉宽调制(PWM)序列控制。对所提变换器的工作原理、稳态分析及设计依据进行讨论。最后以输出24 V/20 A变换器为例,验证了所提变换器的特性。