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电机与控制学报 2007年第03期杂志 文档列表

感应电机的神经网络自适应L2鲁棒控制211-216

摘要：针对感应电机控制中存在的参数不确定性，基于反步法（backstepping）设计了感应电机的神经网络自适应L2鲁棒控制器，提出了控制器和一个转子磁链观测器联用，考虑了磁链估计误差。控制器用径向基函数神经网络（RBFNN）补偿定、转子电阻，及负载转矩和磁链估计误差的不确定性。根据HJI（hamilton-jaccobi—issacs）不等式证明了该控制系统的鲁棒性和稳定性，避免了直接解HJI不等式。仿真结果表明，提出的控制方法对于所考虑的不确定性是鲁棒的，对转速和转子磁链参考信号跟踪精确度高，不必假设所有的状态变量可测量，适用于高性能的感应电机控制系统。

无轴承开关磁阻电机磁场及力特性的分析217-220

摘要：分析了无轴承开关磁阻电机（SRM）径向悬浮力产生原理。考虑磁饱和，以非线性磁化曲线为基础，建立了无轴承SRM的ANSYS有限元二维模型，对一台原理样机进行了电磁场分析，计算了转矩与悬浮力特性。将计算结果与采用线性磁化曲线时的有限元结果进行了比较，结果显示出考虑磁饱和的必要性，同时为样机的有效控制奠定了基础。

永磁同步电机低脉动直接转矩控制建模与仿真221-226

摘要：针对永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）中转矩脉动过大的问题，基于电机的电磁转矩和转矩角之间的函数关系，建立了一种新的永磁同步电动机直接转矩控制数学模型。该模型通过控制转矩角实现正圆形定子磁链矢量轨迹，有效地减小转矩脉动；通过将转矩角增量直接映射为三相逆变器电子开关的导通时间，避免了磁链工作扇区判别以及电压空间矢量调制（SVM）技术中复杂的数学和逻辑计算。采用Matlab进行软件仿真表明，上述算法可以实现圆形定子磁链矢量轨迹，1N·m输出转矩时的转矩脉动不超过0．5％，在抑制转矩脉动、改善电机转子的动态性能方面具有良好的效果。

同步发电机型式试验自动测试系统及其可靠性设计227-230

摘要：介绍了一套基于上住机与下住机通信的同步发电机型式试验自动测试系统，集物理量采集和参数计算为一体，降低了开发成本。给出了系统硬件构成框图，采用数字高通滤波器提高了采集准确度，并通过同步发电机特性曲线拟合结果论证了方案的可行性。经实践，提出了提高电机测试系统可靠性的措施。

基于转差频率旋转坐标系的无刷双馈电机数学模型231-235

摘要：由于无刷双馈电机功率绕组和控制绕组极数不同，两套绕组电流在电机气隙内产生的旋转磁场的转速不同，使得人们在建立无刷双馈电机数学模型时，通常建立两个旋转坐标系。为解决此问题，本文提出一种基于转差频率旋转坐标系的建模方法，将本是固定的控制绕组建立在以特定速度旋转的坐标系上，这种方法可以将无刷双馈电机数学模型建立在一个旋转的坐标系上。这种建模方法，解决了原来数学模型建立过程复杂，难以理解的问题，并为建立类似传统异步电机的矢量控制方法奠定了基础。

实根隔离算法及其在电机中的应用236-239

摘要：电机系统中的大多数问题都可以转化为非线性方程组全部解的问题，而现有的数值方法由于各自的弱点，使得人们对带有误差的数值方法不能放心。符号计算的特点是数值方法不具有的精确计算。本文研究了基于符号计算的实根隔离算法，运用Maplel0．0软件开发了求出所有实根的计算程序。该方法有效地应用近似因式分解，编程简单、分析直观、结果可靠。实例计算表明该方法具有实用性、有效性，为电机参数多解问题提供了新的方法。

直线同步电机运行分析240-243

摘要：为了深入研究直线电机的稳定运行特性，根据Maxwell原理，建立了分析直线同步电机稳态的电磁场数学模型。采用有限元方法进行离散，计算直线电机的磁场分布及电磁力，并开发了直线电机性能分析软件。软件计算得出直线电机悬浮力和推力随功角、电流变化等特性曲线的结果与ANSYS的计算结果一致，并具有模型简单、计算快速等优点，分析结果可为直线电机运行提供理论依据。

PMSM伺服系统的控制244-247

摘要：永磁同步电动机（PMSM）是一个复杂耦合的非线性系统，本文应用一种非线性控制方法——直接反馈线性化理论，通过对输出变量进行李微分，得到所需的坐标变换和非线性系统状态反馈，实现PMSM系统的输入输出线性化，同时也实现了系统的解耦。Matlab仿真结果表明，该控制方法对PMSM伺服系统具有良好的位置跟踪性能，而且能够有效降低转矩变化对位置跟踪性能的影响。

基于改进Ibrahim时域法的电力系统振荡特性分析248-252

摘要：基于Ibrahim时域法的基本思想，提出一种可以识别电力系统振荡特性的改进算法，并给出了详细推导过程。所提算法可以根据故障或正常操作扰动后电力系统指定观测量的自由响应数据，识别机电模式特征值。在Matlab仿真平台上，通过对一个4机电力系统和一个8机电力系统的实例分析，证明所提方法对振荡频率和阻尼比的识别准确度比较理想，而且识别速度快、需要PMU（相量测量单元）测量点少、不遗漏模式，有较好的应用前景。

磁悬浮系统Bode定理的应用253-256

摘要：针对磁悬浮系统的控制问题，研究了控制系统设计中的限制因素，指出了磁悬浮系统的稳定性一般都可以用线性化方程来进行处理，因此磁悬浮系统的设计问题主要是性能问题，而系统的性能（灵敏度）则是受到Bode积分定理的约束；分析了球在悬浮状态下的漂浮运动对系统带宽的影响，利用Bode定理，给出了磁悬浮系统所能达到的灵敏度最小值，并得到了实验验证。根据所给出的积分约束可以在设计阶段就预见到系统所能达到的性能，对系统设计具有普遍意义。

不确定广义系统的可靠保性能控制257-261

摘要：针对一类含有时变、范数有界参数不确定广义系统，结合一个二次型性能指标，研究了广义系统执行器出现故障时，故障闭环系统保持正则、稳定、无脉冲，且闭环性能指标不超过某个确定界的状态反馈可靠保性能控制律的设计问题。利用线性矩阵不等式（LMI），给出了可靠保性能状态反馈控制器存在的充分条件及设计方法。数值算例验证了设计方法的有效性。

具有饱和执行器的不确定时滞系统鲁棒控制262-265

摘要：针对一类具有饱和执行器的不确定时滞系统鲁棒镇定问题，且不确定项满足范数有界条件。基于一个适当的Lyapunov泛函，通过引入奇异系统变换，得到了闭环系统渐近稳定的充分条件，给出了一种时滞相关的控制器设计方法，并以矩阵不等式形式表示。若事先选定参数，则该矩阵不等式可以转化为线性矩阵不等式。数例表明了该方法的有效性。

非线性系统的模糊输入多采样率数字控制266-270

摘要：针对非线性系统的模糊多采样率数字控制问题，基于T—S模糊模型和离散模糊基函数值，建立了被控对象的输入多采样率数字控制系统模型。采用PDC控制原理，提出了一种新的模糊多采样率数字控制方法，给出了控制器设计算法，并通过求解带有线性矩阵不等式（LMI）约束的凸优化问题来获得控制器的参数。倒立摆控制器设计实例证明了设计方法是有效、可行的。

基于观测器的控制时滞线性系统的最优跟踪控制271-274

摘要：研究了控制时滞线性系统的二次型最优跟踪控制问题。首先将控制时滞系统转化为无时滞系统，再将最优跟踪问题转化成等价系统的最优调节问题。然后，通过求解Riccati方程，设计含动态观测器的前馈一反馈最优跟踪控制律，利用构造参考输入观测器解决了前馈补偿器的状态物理不可实现问题。仿真实例验证了所设计的最优跟踪控制律的有效性。

基于动态面控制的间接自适应神经网络块控制275-281

摘要：针对一类可转化为“标准块控制形”的多输入多输出的非线性系统，基于动态面控制技术，提出一种间接自适应神经网络控制器的设计方案。该方法通过引入1阶滤波器，消除了后推设计中由于反复对虚拟控制的求导而导致的复杂性问题，同时完全避免了反馈线性化方法中可能出现的控制器奇异性问题，且无需控制增益矩阵正定、可逆的条件。利用李亚普诺夫方法，证明了闭环系统是半全局一致终结有界，通过适当选取设计常数，跟踪误差可收敛到原点的一个小邻域内。仿真结果表明所提控制方法的有效性。

基于时间延迟状态反馈的PMSM混沌反控制282-286

摘要：根据永磁同步电机的数学模型，运用微分几何理论讨论了永磁同步电机可以进行精确线性化的条件，在全状态空间中实现了永磁同步电机的精确线性化。在此基础上，运用延迟状态反馈设计了混沌反馈控制器，对这种控制器的控制结果进行了仿真研究。并针对控制参数的不同对混沌反控制的影响进行了仿真研究，明确了控制参数的选择方向。仿真结果说明利用状态延迟反馈精确线性化设计混沌反控制器是完全可行的，结果是满足要求的。

多尺度压缩求导的一维图像边缘检测287-290

摘要：为了更加精确地计算塑料薄膜缺陷的宽度，在基于小波算法的多尺度变换基础上，提出了一种用于一维图像不同尺度间的压缩求导边缘检测方法。小波变换提供图像的多尺度描述，将压缩求导应用于不同尺度间的小波域，从而可将各尺度的图像信息更加有效地合成，得到最优的边缘检测效果。该方法比以往的单纯直线拟合方法具有更好的精确度，可以有效地增强边缘和抑制噪声。对一维图像进行的实验证明该方法是正确和有效的。

船舶电力系统的数学建模和鲁棒控制器设计291-297

摘要：为了提高船舶电力系统的稳定性，同时研究建立分散励磁式船舶电力系统数学模型的方法，以三台发电机并联运行的工况为例，考虑了发电机角速度、母线端电压以及电动机转子侧电流扰动等不确定性因素，以同步旋转坐标系为参考系分解，建立了解耦后的柴油发电机组、异步电动机、馈线、静态负载的数学模型。根据鲁棒控制理论，设计了船舶电力系统的H∞状态反馈控制器，并应用线性矩阵不等式求解了该控制器。仿真结果表明，当模型的各种扰动信号为脉冲信号时，系统响应能在较短的时间内收敛到0，稳定时间约为0．3s，表明所设计的控制器具有较好的实时性和较高的控制精确度。