当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

永磁直线电机ADRC控制研究

发布时间:2018-09-12 21:21
【摘要】:ADRC(Active disturbance rejection control)自抗扰技术的核心思想在于将影响被控对象动态性能的外部作用全部归结为“扰动”并加以估计和补偿,通过非线性误差反馈控制律NLSEF实现“自抗扰”控制,打破“内模原理”和“绝对不变原理”。本文深入研究了ADRC自抗扰技术,并将ADRC自抗扰技术引入永磁同步直线电机控制系统,仿真和实验结果表明:ADRC用于永磁同步直线电机速度环可实现无超调快速控制,但用于电流环则存在非线性误差反馈控制律NLSEF状态方程中的fal函数曲线不光滑以及反馈通道上存在野值和噪音的干扰等问题。故提出了一种改进ADRC自抗扰算法,并进行了实验验证。具体内容如下:1、分析ADRC自抗扰算法工作原理,搭建了基于ADRC的永磁同步直线电机控制速度系统,利用跟踪微分器TD安排过度时间;利用状态观测器ESO估计系统输入-输出各阶状态和系统未知“扰动”;利用非线性误差反馈控制律NLSEF实现非线性扰动补偿。Matlab/Simlink仿真结果表明软件的仿真结果表明:与PID控制算法相比,ADRC自抗扰算法能够实现永磁同步直线电机快速无超调调速。2、提出了一种改进ADRC自抗扰算法。在反馈通道加入带有预报补偿因子的跟踪微分器TD2剔除偏离真实值的野值,从含噪信号中提取有效控制量;用比例微分器PD替代替代非线性误差反馈控制律NLSEF,解决因fal函数曲线不光滑造成的净控制量曲线颤抖;将前馈通道跟踪微分器TD1输出与反馈通道跟踪微分器TD2输出直接比较,实现总“扰动”的精确估计。利用Matlab/Simlink仿真工具对改进ADRC自抗扰算法进行理论验证。3、搭建了以DSP为科学的基于ADRC自抗扰算法的永磁同步直线电机调速控制系统,实现了软件和硬件设计,控制实验结果证实了所述理论的可行性。
[Abstract]:The core idea of ADRC (Active disturbance rejection control) active disturbance rejection technique is to reduce the external action that affects the dynamic performance of the plant under control to "disturbance", estimate and compensate it, and realize "active disturbance rejection" control by nonlinear error feedback control law (NLSEF). Break the Internal Model principle and the absolute Invariant principle. In this paper, the active disturbance rejection technology of ADRC is deeply studied, and the ADRC active disturbance rejection technique is introduced into the control system of permanent magnet synchronous linear motor. The simulation and experimental results show that the speed loop of permanent magnet synchronous linear motor can be controlled without overshoot by using ADRC. However, the fal function curve in the nonlinear error feedback control law NLSEF equation of state is not smooth and there are outliers and noise disturbances in the feedback channel. Therefore, an improved ADRC active disturbance rejection algorithm is proposed and verified by experiments. The main contents are as follows: 1. The working principle of ADRC active disturbance rejection algorithm is analyzed, and the speed control system of permanent magnet synchronous linear motor based on ADRC is built. The tracking differentiator TD is used to arrange the transition time. The state observer (ESO) is used to estimate the input-output states of the system and the unknown "disturbance" of the system. The simulation results of nonlinear disturbance compensation by using nonlinear error feedback control law (NLSEF). A modified ADRC active disturbance rejection algorithm is proposed. The tracking differentiator TD2 with predictive compensation factor is added to the feedback channel to eliminate the outliers that deviate from the true value, and the effective control quantity is extracted from the noisy signal. The proportional differentiator (PD) is used to replace the nonlinear error feedback control law (NLSEF,) to solve the shivering of the net control curve caused by the non-smooth fal function curve, and the feedforward channel tracking differentiator TD1 output is compared directly with the feedback channel tracking differentiator TD2 output. An accurate estimate of the total "disturbance" is achieved. Using the Matlab/Simlink simulation tool to verify the theory of the improved ADRC algorithm, a new permanent magnet synchronous linear motor speed control system based on DSP is set up, and the software and hardware design are realized. The control experiment results confirm the feasibility of the theory.
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP273

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 潘为刚;李贻斌;肖海荣;;基于ADRC的船舶主机控制器设计与仿真研究[J];中国造船;2012年02期

2 周风余;单金明;王伟;陈景帅;阮久宏;;基于ADRC的船舶航向控制器设计与仿真研究[J];山东大学学报(工学版);2009年01期

3 刘重阳;党超亮;季金;郭钊;;基于改进型ADRC的电磁执行器控制研究[J];自动化与仪器仪表;2014年04期

4 刘晓丽;李兰英;何勇;;基于优化神经网络ADRC的机器人无标定视觉跟踪[J];计算机应用与软件;2009年09期

5 ;A New Hybrid Control Scheme for an Integrated Helicopter and Engine System[J];Chinese Journal of Aeronautics;2012年04期

6 刘春芳;臧斌;王丽梅;;机床用直线伺服系统改进型ADRC设计[J];组合机床与自动化加工技术;2013年04期

7 王文兰;张丽萍;;基于ADRC-PID的超临界机组主汽温控制系统设计[J];化工自动化及仪表;2011年08期

8 刘丁;刘晓丽;杨延西;;基于AGA的ADRC及其应用研究[J];系统仿真学报;2006年07期

9 邓文浪;杨钰;文天祥;周立明;;TSMC控制系统中ADRC参数的自适应优化[J];控制工程;2010年03期

10 周游;王庆林;邱德慧;;性能评价方法在ADRC参数整定中的应用[J];北京理工大学学报;2011年10期

相关会议论文 前10条

1 ;Application and The Parameter Tuning of ADRC Based On CPSO[A];第24届中国控制与决策会议论文集[C];2012年

2 ;ADRC Based Integrated Guidance and Control Scheme for the Interception of Maneuvering Targets with Desired LOS Angle[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

3 ;Capability of ADRC for Minimum-Phase Plants with Unknown Orders and Uncertain Relative Degrees[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

4 ;Design ADRC for Tow Special Kinds of Systems[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年

5 Chunfang Liu;Yang Chu;Limei Wang;Yuxian Zhang;;Application and the Parameter Tuning of ADRC Based on BFO-PSO Algorithm[A];第25届中国控制与决策会议论文集[C];2013年

6 ;An Economic Interpretation of ADRC[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年

7 ;Design of an ADRC-based Electronic Throttle Controller[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年

8 ;Flight Simulator Table Servo Control Based on ADRC Strategy[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

9 ;Disturbance Rejection in MEMS Gyroscope:Problems and Solutions[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年

10 ;Robust Sensorless of ADRC Controlled PMSM Based on MRAS with Stator Resistance Identification[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年

相关博士学位论文 前1条

1 刘军军;带有不确定干扰的偏微分方程镇定:SMC方法和ADRC方法[D];北京理工大学;2015年

相关硕士学位论文 前9条

1 张婷;基于ADRC的四旋翼飞行控制器设计[D];东北大学;2013年

2 左丹;基于频域模型的ADRC参数整定及其在精密控制中应用研究[D];中国科学院研究生院(光电技术研究所);2016年

3 朱志岐;基于ADRC的跟踪雷达天线伺服系统设计与实现[D];天津大学;2014年

4 吉祥;永磁直线电机ADRC控制研究[D];浙江理工大学;2017年

5 刘晓丽;基于优化ADRC的无标定机器人手眼协调[D];西安理工大学;2006年

6 熊成林;基于优化的ADRC在异步电机矢量控制系统中的应用研究[D];西南交通大学;2006年

7 孙洪山;基于ADRC的异步电机矢量控制研究[D];东北大学;2008年

8 董红红;基于ADRC的某型跟踪装置伺服控制系统设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2007年

9 吕彬;基于电压源的高压直流输电系统的建模与仿真[D];西安建筑科技大学;2014年



本文编号:2240249

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2240249.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户f4cb5***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com