摘要：为了优化永磁同步电机(PMSM)伺服系统的控制性能,本文提出了一种基于非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC)和扩张状态观测器(ESO)的复合控制策略.论文首先建立了考虑集总扰动的永磁同步电机数学模型,根据所定义的非奇异终端滑模面和趋近律,设计了位置跟踪控制器,所设计的控制器采用非级联结构替代了传统的位置环和速度环控制器,并通过李亚普诺夫定理证明了稳定性和有限时间内收敛.为了进一步提高系统的抗扰动性能,本文引入了扩张状态观测器来估计系统扰动并将其应用于前馈补偿.然后,文章对系统整体进行了稳定性证明.最后,文章完成了基于所设计控制器的仿真和实验验证.结果表明,该控制器具有良好的位置跟踪性能且收敛速度快,对外部干扰具有强鲁棒性.

摘要：为探究工艺参数、扫描方式、坡口形状对激光增材再制造薄壁件的影响规律,基于ANSYS有限元分析软件,对激光增材再制造316L不锈钢薄壁件的温度场、应力场进行数值模拟分析。结果表明:激光功率、扫描速度过大或过小均会引起残余应力某一分量增大;选用垂直交叉扫描方式可以减小残余应力大小,但可能会引起修复区与基体结合区应力过大,导致裂纹的产生;通过比较两种坡口形状的应力分布,无棱边的坡口形状可以减小结合区的应力集中,并有效减小基板的变形量。最后设计试验,验证不同坡口形状对激光增材再制造试样质量的影响。试验结果表明,弧形相较梯形坡口形状,基材与修复区之间形成了良好的冶金结合,微观组织结构更均匀且硬度也有相应的提升,验证了仿真的正确性。

摘要：为了提高永磁同步电机伺服系统的位置跟踪精度和抗扰性,设计了一种新的预测控制策略。首先,建立了永磁同步电机的数学模型,并在电机模型中建立了扰动的集总项;其次,设计了广义预测控制器,在控制器中考虑了扰动的影响,增加了控制器的抗干扰能力;最后,引入了非线性扰动观测器,对扰动进行估计并补偿。仿真与实验结果表明,所提出的预测控制方法即使在不同的运行情况下,依然能使电机保持良好的位置控制精度和抗干扰能力。

摘要：为了提高永磁同步电机(PMSM)控制系统的转速跟踪精度和鲁棒性,抑制其周期性转矩脉动,提出了一种基于积分滑模控制和迭代学习方法的PMSM单环控制策略。控制器采用单环滑模控制策略替代了传统的转速-电流级联控制,简化了控制系统的结构,提高了系统动态响应,通过引入迭代学习控制有效抑制了因电流谐波而导致的转矩脉动,提高了转速稳态控制精度。此外,针对系统存在的外部负载扰动、模型和参数不确定性等,设计了双重扰动观测器估计系统扰动量,提高了系统的鲁棒性。最后,针对所提复合控制策略进行了试验验证。试验结果表明,所提出的控制方法具有良好的动态性能、抗干扰能力和稳态控制精度。

摘要：为了实现永磁同步电机(PMSM)宽速度范围无传感器控制,提出了一种基于改进滑模方法的宽速度无位置传感器控制策略。在电机中高速阶段,为抑制传统滑模观测器的固有抖振问题设计了一种新型滑模趋近律,来提高电机转速估计精度;在电机零低速阶段采用脉振高频注入法估计电机转速。此外,设计了一种平滑切换控制策略,实现不同算法间的平滑切换。对比仿真结果验证了所设计控制器具有良好的转速估计和跟踪性能,且能实现不同控制算法的平滑切换。