永磁同步电机滑模控制MATLAB/Simulink完整仿真模型

本文提出了一种基于逆系统方法的滑模控制策略，用于并联混合有源电力滤波器（SHAPF），以提高谐波消除性能。 基于逆系统方法，首先将SHAPF系统的d轴和q轴电流动力学线性化并解耦为两个伪线性子系统。 然后，将滑模控制器设计为拒绝负载变化和系统参数不匹配对系统稳定性和性能的影响。 事实证明，控制器可以将电流动态指数稳定在其参考状态。 此外，提出了SHAPF系统零动力学的稳定性条件，表明零动力学可以通过在q轴电流动力学的参考中添加适当的DC分量来限制。 此外，采用比例积分（PI）控制器来简化DC分量的计算。 仿真和实验结果证明了所提出的控制策略对SHAPF的有效性和可靠性。

基于永磁同步电机的动态数学模型设计调速系统，采用以转子磁场定向id=0控制和SVPWM调制相结合的矢量控制，速度调节器采用改进型指数趋近率滑模控制方法。为了减少负载扰动的影响，提出一种负载转矩观测器，并对控制量进行补偿。Matlab仿真结果表明，与一般指数趋近率滑模控制相比，改进型指数趋近率滑模控制器能有效提高系统的静态、动态特性和鲁棒性，同时转矩观测器可以准确辨识转矩值，实时对扰动进行补偿。

为解决矿用永磁同步电机电能利用率低、污染电网严重以及转矩和磁链脉动较大等问题,提出一种基于双PWM变换器的PMSM直接转矩控制方式。通过建立电网侧PWM整流器的模型,设计了PWM整流器的滑模控制器,利用Matlab/Simulink软件进行建模仿真实验,分析整流器输出电压和同步电机定子的磁链、转矩和转速。结果表明,该控制方式电机具有较好的输出响应,系统可得到稳定的540 V直流电压,突加负载后,电机响应时间减少了0.01 s。仿真结果验证了该方案的有效性和可行性。

本文基于滑模控制技术及径向基函数神经网络(RBF),研究了统一混沌系统的同步问题。设计出一个简单单维控制器,将该制器用于初值不同的统一混沌系统同步控制中,实现了统一混沌系统的同步,在Simulink中编写模块搭建混沌同步仿真系统,验证本文方法的有效性,最后将此方法用于混沌保密通信中,利用混沌信号掩盖实际要传输的信号,在接收端,由同步的混沌系统分离出实际传输的信号,成功地实现了信号的加密和还原。

随着工业现场大量非线性负载的应用,电网电流波形畸变日益严重,提出了一种基于滑模控制器的有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)指定次谐波补偿方法。该方法首先利用坐标变换计算APF的参考电流,并通过将状态预测观测器引入到离散滑模控制器中,实现对系统状态参数的超前一拍预测,降低系统延时的影响。通过实验验证了该方法的正确性和有效性。

异步电机滑模控制仿真模型

有源电力滤波器(APF)被公认为是治理电网谐波最有效的手段,但存在固有的抖振问题。针对实际APF系统对控制性能的要求,提出基于组合趋近律的离散滑模控制算法,在滑模运动前期采用指数趋近律,在滑模运动后期采用变速趋近律,以削弱系统的抖振,提高系统稳态性能,实现更好的信号跟踪效果。

对应B站 https://www.bilibili.com/video/BV19i4y1U7Z7/?spm_id_from=333.999.0.0 内容的程序。

针对传统控制器存在启动输出转矩过大、误差收敛速度较慢及抖振的问题,采用“双幂次+指数式”趋近律设计滑模控制器,对下肢康复机器人关节进行直接控制,并在Matlab/Simulink环境下使用S函数对控制系统进行仿真分析。结果表明:采用传统的单幂次指数趋近率滑模控制,下肢康复机器人的位置与速度跟踪偏差较大,并且存在着明显的抖振现象;采用改进趋近率方法的滑模控制,不仅提高了跟踪精度和鲁棒性,而且能够有效削弱抖振。该研究提高了下肢康复机器人轨迹跟踪性能。