摘要：本文对红外搜索系统中常用的速率稳定平台进行了研究。首先,推导建立了速率稳定平台的力矩刚度及隔离度的数学模型,并进行了分析研究。分析指出了电流环的校正形式及参数在提高静态力矩刚度和隔离度方面起的贡献及作用。该研究为速率稳定平台隔离外界扰动设计提供了相关的理论基础。

摘要：为提高永磁同步电机电流环带宽设计精度,改善模型法整定极度依赖模型参数准度等问题,该文针对性地提出一种整定改进方法,以闭环带宽为设计指标并具备参数自适应校正能力。首先,通过引入增益系数γ,建立延时与比例积分控制器参数的物理联系;其次,提出一种开环扫频校正方法,利用最小二乘拟合可求解系统实际延时,规避因延时建模误差而导致的整定精度损失;提出一种闭环扫频校正方法,可有效降低因控制器与电机实际阻感参数失配而导致的整定误差;最后,在实物平台上,通过多台电机实验验证所提方法的有效性与普适性,整定相对误差低于5%,且各电机方波时域响应具备很高的一致性。

摘要：永磁同步电机的阻感模型参数及控制器时滞在电流环控制器参数整定过程中发挥了重要作用。为此,本文提出了一种基于开环电压扫频的电流环参数校准方案。通过在旋转坐标系下进行扫频信号注入,根据扫频对象的伯德图信息确定电机阻感参数的失配程度并确定电流环总延时。同时考虑到逆变器非线性及采样误差对计算的影响,将逆变器等效模型及最小二乘法应用于所提阻感参数校准及延时辨识中。开环电压扫频不仅避免了参数辨识中电流环控制器的初值选择问题,同时可通过扫频伯德图呈现实测的电流环传递函数模型,直观获得理想被控对象与实际模型的差别,为后续控制器设计提供基础。在一台750 W永磁同步电机上进行了相关实验,实验结果充分证明了所提方法的有效性。

摘要：为解决脉冲电流测量系统中所用电流环满量程校准的需求,该文基于感应电流叠加原理设计实现一种瞬态电流倍增器,利用镜像交叠扣合的两块PCB形成螺旋缠绕闭合回路,使得通过套接在其内部的电流环中的感应电流得到增加。试验结果表明:利用重复性较好的小幅度过阻尼振荡电流作为输入信号,经倍增后所获感应电流波形特征能够保持高度一致,峰值最高可达20 kA,重复性优于1%,有效避免满量程校准电流环转换系数时对激励源的要求,可用于实现对电流环转换系数在整个电流测量范围内的满量程校准。

摘要：以永磁同步电机(PMSM)双闭环调速系统为对象,在对其数学模型进行合理简化的基础上,综合考虑了逆变器开关周期、电流和速度滤波等环节的影响,给出了一种在频域进行PI控制器参数设计的整定方法。通过建立双环的数学模型,得到关于开环频域特征量的解析式,根据电流环在中低频段的特性以及转速环中阻尼系数难以精确测定的问题,分析推导了电流环和转速环PI参数简化设计的方法。利用工程经验将闭环时域指标转化开环频域特征量,并结合各类约束条件合理界定其取值范围,由此得到的PI控制器可以兼顾快速性和稳态跟踪能力。仿真和实物实验验证了整定方法的可行性,该方法确立了双环控制器参数与其对应的开环截止频率和相位裕度的解析式,并明确了开环频域特征量与闭环时域指标的关系,具有较强的工程参考和应用价值。

摘要：针对永磁同步电机电流环存在参数摄动、干扰等不确定因素,提出了一种基于二阶终端滑模优化的电流滑模控制。借助常规滑模控制的设计简单、容易实现等优点,计算得到电机电流环的等效控制量。利用二阶终端滑模设计不确定量的控制量,并引入自适应指数趋近律抑制系统参数摄动和干扰等不确定量。所提出的电流环滑模控制系统进行了稳定性分析,理论上可获得自适应零增益切换函数控制,达到有效抑制"抖振",具有很好的鲁棒性。对仿真和实验波形的计算结果表明:所提出的控制方法提高了电流稳态精度,获得更好的调速性能,且设计简单。

摘要：针对永磁同步电机电流环存在参数摄动、干扰等不确定因素,提出一种基于内模控制的观测器来实现对电流补偿控制。首先,假设耦合和反电动势完全补偿条件下,由内模控制原理构造电流环内模方程,引入实际电流与内模电流的误差变量构造一个新增广矩阵,由状态反馈理论设计观测器控制律。同时,观测器参数由极点配置方法来优化。通过仿真和实验表明,利用内模控制观测器能对电流环实现更好的补偿控制,使得电流稳态波动更小,从而能更准确地调节电机角速度。

摘要：永磁同步电机的抗扰动能力较差,电流环容易受到系统扰动的影响而产生振荡。为了提高永磁同步电机电流环的抗扰动能力,该文提出了一种基于虚拟阻抗的电流环振荡抑制策略,考虑了系统延时对所提出的控制策略的影响,并使用Pade近似方法研究了降低延时影响的补偿方法及系统的稳定边界条件。在考虑电压源型逆变器的开关效应的情况下进一步探讨了虚拟阻抗电流环参数的设计方法,分析了电机参数误差对控制系统动态性能和虚拟阻抗参数选择的影响。通过对基于虚拟阻抗电流环的跟踪能力和抗扰动能力两方面的实验研究,验证了所提出方法的有效性。

摘要：在跟踪控制系统中,速度回路控制对象的特性对控制系统的跟踪精度有很大的影响。根据电流负反馈的基本原理,在位置、速度双闭环的基础上加入了电流反馈传感器,设计了电流环校正网络。仿真和实验表明,电流环有效地改善了速度回路控制对象的特性,提高了速度回路的低频增益,控制系统位置回路的跟踪精度约有 10 倍的提高。

摘要：数字控制方式通常存在一拍滞后延时。这种延时容易引起PI调节器出现超调和振荡,给永磁同步电机电流环带宽的提高带来不利影响。理论分析基础上,提出一种简易的改进方法,在调节器输出环节考虑一拍滞后的影响,达到提升电流环动态性能的目的;提出一种PI参数设计规则,实现对电流无超调的快速控制。仿真和实验结果表明,所提改进方案可使电流在两个周期内无超调地跟踪上电流指令,并且可使PI参数的稳定域拓宽近一倍。所提改进方案可显著提高电流环动态性能,而且需要增加的计算量少,实用性强。