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模型参考自适应PID控制在磁轴承中的应用 被引量:4
1
作者 张建生 马啸宇 +2 位作者 王一夫 章竹耀 吴璇 《轴承》 北大核心 2017年第4期35-38,50,共5页
针对单自由度主动磁悬浮轴承系统的非线性、开环不稳定性特点,将模型参考自适应PID控制算法应用到主动磁悬浮轴承系统的控制器中,通过MATLAB软件的S-Function功能块进行仿真,结果表明:系统的响应速度、动态性能、稳态性能均较好,转子能... 针对单自由度主动磁悬浮轴承系统的非线性、开环不稳定性特点,将模型参考自适应PID控制算法应用到主动磁悬浮轴承系统的控制器中,通过MATLAB软件的S-Function功能块进行仿真,结果表明:系统的响应速度、动态性能、稳态性能均较好,转子能够实现稳定悬浮,在有扰动情况下有较强的抗干扰及恢复能力,鲁棒性强。 展开更多
关键词 主动磁悬浮轴承 模型参考自适应pid控制 鲁棒性 MATLAB S-FUNCTION
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基于BP神经网络的模型参考自适应PID控制器的研究 被引量:8
2
作者 阎树田 姜志科 +1 位作者 牛万才 骆敬辉 《现代制造工程》 CSCD 2006年第9期112-114,共3页
基于BP神经网络误差的传播机制,探讨建立在BP神经网络基础上的模型参考自适应控制与传统的PID控制相结合的控制方法,控制器通过在线的自学习不断进行适应性控制,以保证系统的输出符合期望的性能要求。用MATLAB软件仿真后表明,该方法具... 基于BP神经网络误差的传播机制,探讨建立在BP神经网络基础上的模型参考自适应控制与传统的PID控制相结合的控制方法,控制器通过在线的自学习不断进行适应性控制,以保证系统的输出符合期望的性能要求。用MATLAB软件仿真后表明,该方法具有方法简单,实时跟踪误差,易于实现等优点。 展开更多
关键词 模型参考自适应控制 BP算法 pid控制 仿真
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模型参考自适应PID控制下的孤岛微网电压控制 被引量:5
3
作者 肖万芳 凡广宽 +3 位作者 田浩 张振宇 杨鑫 贾雪峰 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期66-74,共9页
为降低环境及负载波动等外界扰动对孤岛微网的影响,提升孤岛微网控制系统的性能,引入模型参考自适应PID控制方法。针对孤岛微网的单相和三相结构,设定某一参考模型,使系统受控输出与模型输出保持一致,但扰动的存在使得两者之间的误差不... 为降低环境及负载波动等外界扰动对孤岛微网的影响,提升孤岛微网控制系统的性能,引入模型参考自适应PID控制方法。针对孤岛微网的单相和三相结构,设定某一参考模型,使系统受控输出与模型输出保持一致,但扰动的存在使得两者之间的误差不可避免。为补偿外界干扰带来的影响,通过自适应环节对参数进行在线调整,基于麻省理工学院MIT(Massachusetts Institute of Technology)律,逐步优化控制系统的性能指标并使其最小化,随后推导了Lyapunov稳定性。仿真研究表明,所提控制器在负载波动等干扰下具有较好的控制性能,满足孤岛微网系统对稳定性、鲁棒性和高精度控制的要求。 展开更多
关键词 孤岛微网 模型参考自适应控制 电压控制 参考模型 性能指标
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基于移动分层滑模面的桥吊模型参考自适应滑模控制
4
作者 唐辉腾 徐为民 +2 位作者 宋贤广 刘素琪 刘建国 《控制工程》 北大核心 2025年第1期176-184,共9页
桥式吊车系统的数学模型是一个非线性时变的欠驱动系统模型,其执行机构数少于自由度个数,并且桥式吊车系统模型的参数信息无法精确获得。针对上述问题,提出了一种基于移动分层滑模面的模型参考自适应滑模控制策略。首先,针对桥式吊车系... 桥式吊车系统的数学模型是一个非线性时变的欠驱动系统模型,其执行机构数少于自由度个数,并且桥式吊车系统模型的参数信息无法精确获得。针对上述问题,提出了一种基于移动分层滑模面的模型参考自适应滑模控制策略。首先,针对桥式吊车系统的参考模型,设计了一种移动分层滑模面以提高参考模型的暂态性能;然后,针对带有不确定性的桥式吊车系统,设计了一种带有参数估计的自适应滑模控制方法,在模型参数信息无法精确获得时确保小车到达期望位置并消除负载摆角;最后,利用李雅普诺夫稳定性理论,证明了该控制系统的闭环稳定性。仿真结果表明,所提方法不仅有效,而且具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 桥式吊车 移动分层滑模面 模型参考自适应控制 滑模控制 自适应参数估计
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水下无人平台的模型参考自适应姿态控制研究
5
作者 金涛涛 崔秀慧 +1 位作者 王健 苗沛 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期107-114,共8页
水下无人平台通常用于海洋勘探和开发,以帮助研究人员了解水下情况。针对水下无人平台在恶劣海底环境下保持姿态稳定困难,无法有效开展海底矿物资源勘探及实时回传清晰、稳定水下图像的问题,设计一种基于模型参考自适应PID的姿态控制系... 水下无人平台通常用于海洋勘探和开发,以帮助研究人员了解水下情况。针对水下无人平台在恶劣海底环境下保持姿态稳定困难,无法有效开展海底矿物资源勘探及实时回传清晰、稳定水下图像的问题,设计一种基于模型参考自适应PID的姿态控制系统。通过控制器不断迭代控制参数,使平台在搭载不同水下勘探设备的情况下依然能够保持水下姿态的稳定。分别在Matlab/Simulink环境和实际工况下对平台的姿态控制进行仿真分析及测试,实验结果表明:该模型无论在大、小角度转向均以较短的调节时间(4.36 s、2.69 s)和几乎为0%的超调量优于其他模型,具有良好的控制效果。尤其对于运行环境及搭载设备会造成控制模型结构及参数发生变化的问题,模型参考自适应PID控制具有更好的鲁棒性。该研究可为今后水下平台快速、准确的调节自身姿态,保持稳定状态提供可靠的技术解决方案。 展开更多
关键词 模型参考自适应pid控制 水下无人平台 姿态控制 集成控制
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基于模型参考自适应的水肥一体化控制系统设计
6
作者 张艳丽 石统宇 +3 位作者 孟庆祥 张征征 邢晨泰 鲁振宇 《节水灌溉》 北大核心 2024年第10期34-40,共7页
针对水肥混合过程中水肥EC值精准控制的问题,设计一个基于模型参考自适应的水肥一体化决策和控制系统。建立母液动态调控模型,并通过该模型设计模型参考自适应控制器。仿真试验结果显示,模型参考自适应控制相较于模糊PID控制,在跟踪试... 针对水肥混合过程中水肥EC值精准控制的问题,设计一个基于模型参考自适应的水肥一体化决策和控制系统。建立母液动态调控模型,并通过该模型设计模型参考自适应控制器。仿真试验结果显示,模型参考自适应控制相较于模糊PID控制,在跟踪试验中超调量降低1.2%,调整时间减少12.6 s,阶跃试验中超调量降低14.4%,调整时间减少超过2 s,抗干扰能力优于模糊PID控制。通过3种方式进行田间试验,对比模糊PID控制和人工灌溉方式,采用模型参考自适应控制能够使番茄株高分别提高15.7%和35.6%,茎粗分别增长11.1%和18.6%,产量分别提升23.3%和48.1%,结果表明,模型参考自适应控制优于模糊PID控制和人工灌溉方式,从而验证模型参考自适应控制的有效性,为精准施肥灌溉提供技术支持。 展开更多
关键词 水肥一体化 模型参考自适应 控制系统 水肥混合动态模型 超调量 调整时间
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一阶系统模型参考自适应辨识及位置控制
7
作者 李向国 刘向红 +1 位作者 梅志千 朱灯林 《系统仿真技术》 2024年第1期34-38,共5页
针对新建系统或负载变化导致的模型参数不确定问题,对交流伺服系统进行研究,提出模型参考自适应辨识(model reference adaptive identification,MRAI)算法,对一阶系统模型参数进行在线辨识。首先对一阶系统进行数学模型构建,然后根据李... 针对新建系统或负载变化导致的模型参数不确定问题,对交流伺服系统进行研究,提出模型参考自适应辨识(model reference adaptive identification,MRAI)算法,对一阶系统模型参数进行在线辨识。首先对一阶系统进行数学模型构建,然后根据李雅普诺夫(Lyapunov)稳定理论选择参考模型,并设计自适应控制律,在此基础上对一阶系统进行模型参数在线辨识。当参数收敛后,根据系统要求的自然频率和阻尼比,在线设计位置控制器参数,并进行跟踪定位控制。仿真和实验结果表明,模型参考自适应在线辨识算法能快速精准地辨识出系统模型参数,通过在线设计控制器参数实现了对参考信号的快速跟踪。 展开更多
关键词 交流伺服系统 模型参考自适应辨识 稳定分析 位置控制
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基于模型参考的自适应PID控制器 被引量:13
8
作者 梁春燕 钟庆昌 谢剑英 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期711-714,共4页
提出了一种基于模型参考的自适应 PID控制器 ,通过引入一自适应误差信号 ,根据模型参考自适应控制原理的方法 ,推导了 PID参数整定的自适应率 .仿真结果表明 ,该控制器与典型的PID控制器相比 ,显著提高了系统的动态响应性能 ,系统输出... 提出了一种基于模型参考的自适应 PID控制器 ,通过引入一自适应误差信号 ,根据模型参考自适应控制原理的方法 ,推导了 PID参数整定的自适应率 .仿真结果表明 ,该控制器与典型的PID控制器相比 ,显著提高了系统的动态响应性能 ,系统输出能够很好地跟踪参考模型的输出 ,具有一定的抗干扰性 。 展开更多
关键词 pid控制 自整定 模型参考 自适应控制
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四旋翼无人机悬停的多模型自适应控制
9
作者 吴海涛 刘俊辉 +2 位作者 游志锐 王家乐 王建宏 《自动化应用》 2025年第2期1-5,共5页
四旋翼无人机在物流和农业等领域具有广泛应用,但因其多输入多输出的欠驱动、强耦合的非线性复杂系统特性,研究四旋翼无人机的控制方法具有一定难度。四旋翼无人机在不同飞行环境和任务下的动态特性可能会发生变化,传统固定控制器往往... 四旋翼无人机在物流和农业等领域具有广泛应用,但因其多输入多输出的欠驱动、强耦合的非线性复杂系统特性,研究四旋翼无人机的控制方法具有一定难度。四旋翼无人机在不同飞行环境和任务下的动态特性可能会发生变化,传统固定控制器往往难以满足性能要求,所以将多模型自适应控制方法应用在四旋翼无人机的悬停姿态控制中。首先建立其动力模型,然后将多模型自适应控制方法和线性二次调节器(LQR)相结合,以提升其悬停姿态控制的各项性能。利用MATLAB/Simulink进行仿真实验,将该方法与经典PID控制和单一LQR控制方法进行对比实验。结果表明,该方法具有较快响应速度和较小超调,验证了多模型自适应控制在四旋翼无人机中应用的理论可行性和优越性。 展开更多
关键词 模型自适应 pid控制 LQR控制 姿态控制
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基于模糊PID的模型参考自适应IMC汽包水位控制 被引量:11
10
作者 李晶 王旭刚 《热力发电》 CAS 北大核心 2015年第2期96-100,共5页
针对发电厂锅炉汽包水位具有非线性特性、存在虚假水位,且运行过程中控制系统超调量大、响应速度慢、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于模糊推理的模型参考自适应内模控制(IMC)方法。将模糊控制方法和IMC方法相结合,采用相消法设计IMC... 针对发电厂锅炉汽包水位具有非线性特性、存在虚假水位,且运行过程中控制系统超调量大、响应速度慢、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于模糊推理的模型参考自适应内模控制(IMC)方法。将模糊控制方法和IMC方法相结合,采用相消法设计IMC器,根据参考模型输出与实际被控对象输出的偏差e及其变化率ec在线模糊调节PID参数。通过Simulink对基于模糊PID的模型参考自适应IMC的汽包水位控制系统进行仿真验证,并与IMC-PID的汽包水位控制系统进行对比。结果表明,基于模糊PID的模型参考自适应IMC方法自适应能力更强,抗干扰能力和鲁棒性更好,能够更好地保证水位的稳定。 展开更多
关键词 锅炉 汽包水位 模糊控制 模型参考 自适应 IMC pid控制
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飞机纵向运动模型参考反推自适应PID控制 被引量:2
11
作者 董文瀚 孙秀霞 林岩 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期853-858,863,共7页
为克服飞行控制系统设计中传统增益规划方案的缺点,提出一类飞机纵向运动模型参考反推自适应PID控制方案,并给出了该方案的具体设计过程和跟踪性能改善方法.理论分析和数值仿真结果表明,该方案兼具反推自适应控制和PID控制的优点,即:无... 为克服飞行控制系统设计中传统增益规划方案的缺点,提出一类飞机纵向运动模型参考反推自适应PID控制方案,并给出了该方案的具体设计过程和跟踪性能改善方法.理论分析和数值仿真结果表明,该方案兼具反推自适应控制和PID控制的优点,即:无需知道被控对象的精确数学模型,控制器结构简单,鲁棒性强,在不增大控制增益的前提下具有良好的跟踪性能. 展开更多
关键词 飞行控制 自适应控制 模型参考 反推 pid控制
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液压伺服位置系统模型参考模糊自适应PID控制器的设计 被引量:19
12
作者 方一鸣 黄镇海 焦晓红 《自动化与仪器仪表》 2002年第3期6-8,11,共4页
针对液压伺服位置系统被控对象,提出了用模型参考模糊自适应机构对PID控制器的比例系数进行在线调节,以减小液压伺服位置系统中参数摄动等引起的超调和振荡;同时为简化控制器,提出了用变积分系数的方法来消除负载扰动给系统带来的稳态... 针对液压伺服位置系统被控对象,提出了用模型参考模糊自适应机构对PID控制器的比例系数进行在线调节,以减小液压伺服位置系统中参数摄动等引起的超调和振荡;同时为简化控制器,提出了用变积分系数的方法来消除负载扰动给系统带来的稳态误差。仿真研究结果表明,具有模糊自适应和变积分系数的控制器使控制系统既有较高的稳态精度,同时也使系统具有较快的动态响应,整个系统具有很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 pid控制 设计 液压伺服系统 模型参考 模糊自适应 模糊pid
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基于模型参考自适应PID的高压釜温度控制 被引量:7
13
作者 王玉华 郑骁健 《计算机测量与控制》 2017年第5期105-108,139,共5页
通过对某厂生产复合玻璃关键步骤"合片抽真空"的研究,发现在此过程中应用的温度控制方法简单,控制效果不理想,会产生超调、震荡等现象;为了解决在温度控制过程中出现的这些现象,提出了一种基于模型参考自适应PID的高压釜温度... 通过对某厂生产复合玻璃关键步骤"合片抽真空"的研究,发现在此过程中应用的温度控制方法简单,控制效果不理想,会产生超调、震荡等现象;为了解决在温度控制过程中出现的这些现象,提出了一种基于模型参考自适应PID的高压釜温度控制方式;首先,通过实验对高压釜釜内温度进行温度建模;然后,以此温度模型为理论依据,通过模型参考自适应控制方式对PID参数进行在线调整,即利用了PID控制使用方便、原理简单的特点,又弥补PID参数不能在线整定的缺点;通过仿真实验证明,该控制方案能够有效减少超调量,改善动态特性。 展开更多
关键词 数学建模 pid控制 模型参考自适应控制 参数在线调整
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基于模型参考的冷铣刨机模糊自适应PID控制器设计 被引量:1
14
作者 马鹏宇 孟五洲 胡永彪 《筑路机械与施工机械化》 北大核心 2009年第1期50-52,共3页
主要论述了冷铣刨机模型参考模糊自适应控制系统参考模型的获取、冷铣刨机模糊自适应控制的原理和控制器的结构及控制器的设计,并对这种控制器用于冷铣刨机作业进行了相关仿真研究。结果表明该控制器能够满足冷铣刨机功率控制需求。
关键词 冷铣刨机 模型参考 模糊自适应 控制
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改进的模型参考自适应PID新风温度控制研究 被引量:7
15
作者 王丽丽 辛玲 《自动化仪表》 CAS 2021年第12期51-55,共5页
太阳能新风系统将太阳能技术与相变蓄热两种方法应用于供暖系统中,通过太阳的能量使得新风温度升高,实现可再生能源的节能目标。当前,新风温度控制系统的控制方法虽然容易实现,但其控制性能不佳,超调现象较为明显。对温控模型进行分析,... 太阳能新风系统将太阳能技术与相变蓄热两种方法应用于供暖系统中,通过太阳的能量使得新风温度升高,实现可再生能源的节能目标。当前,新风温度控制系统的控制方法虽然容易实现,但其控制性能不佳,超调现象较为明显。对温控模型进行分析,利用粒子群优化(PSO)算法对温控模型进行优化整定,得到最优的3个比例积分微分(PID)控制参数,并提出一类基于粒子群参数整定后的模型参考自适应PID控制方式,对室内新风系统温度进行控制。经MATLAB仿真证实,该控制方法的调节时间更少、超调量更小,取得了良好的控制性能,能够很好地应用于实际生产当中。 展开更多
关键词 比例积分微分控制 模型参考 自适应控制 参数整定 粒子群优化 新风系统 超调量
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复合模型参考自适应无速度矢量控制
16
作者 林天杰 程善美 李连鹏 《微电机》 2024年第10期1-8,共8页
磁链模型和无功功率模型由于结构简单、估计性能好,常用于模型参考自适应转速估计。针对磁链模型和无功功率模型各自存在的动稳态问题,通过分析不同模型对磁链精度的需求差异,提出了由无功功率-磁链-切换函数组成的复合模型,该复合模型... 磁链模型和无功功率模型由于结构简单、估计性能好,常用于模型参考自适应转速估计。针对磁链模型和无功功率模型各自存在的动稳态问题,通过分析不同模型对磁链精度的需求差异,提出了由无功功率-磁链-切换函数组成的复合模型,该复合模型在动态和稳态过程中都能实现准确的速度估计。经Matlab/Simulink仿真及实物实验,证实复合模型具有良好的动态跟踪性能和优秀的稳态性能。 展开更多
关键词 复合模型参考自适应 矢量控制 无速度控制 大功率感应电机
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无轴承开关磁阻电机模型参考自适应法无位移传感器控制
17
作者 王璇 王喜莲 +2 位作者 黄柱良 崔睿珍 杨瑞康 《北京交通大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期170-178,共9页
针对传统机械式位移传感器价格昂贵、灵敏度易受工作环境影响等问题,将模型参考自适应法(Model Reference Adaptive System, MRAS)应用于电机的径向位移观测中,提出一种新型无轴承开关磁阻电机(Bearingless Switched Reluctance Motors,... 针对传统机械式位移传感器价格昂贵、灵敏度易受工作环境影响等问题,将模型参考自适应法(Model Reference Adaptive System, MRAS)应用于电机的径向位移观测中,提出一种新型无轴承开关磁阻电机(Bearingless Switched Reluctance Motors, BSRM)无位移传感器控制策略.首先,基于共悬浮绕组式无轴承开关磁阻电机的数学模型,以绕组电流为状态变量,建立参考模型和可调模型.其次,选取比例积分自适应律,构建电机无位移传感器控制系统,并通过波波夫超稳定性定理证明无位移传感器控制系统的稳定性.最后,在宽转速和受到干扰力的情况下进行仿真和实验研究.研究结果表明:该系统能够在不同转速和受到干扰力的情况下实现电机转子径向位移的实时跟踪和准确估计;将无位移传感器观测方案所得的位移信号反馈至电机的悬浮控制系统,在500、1 000、 1 500 rpm 3种典型转速和受到干扰力的情况下,均能将电机的转子径向位移控制在-0.08~0.08 mm范围内,该系统能够实现电机在没有位移传感器情况下的稳定悬浮. 展开更多
关键词 无轴承开关磁阻电机 共悬浮绕组 模型参考自适应 无位移传感器控制
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滴丸机石蜡油液位的模型参考模糊自适应PID控制
18
作者 彭彦卿 罗键 +1 位作者 庄进发 陈李清 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期931-936,共6页
滴丸机定型杯石蜡油液位控制系统是一个存在非线性、参数时变性和耦合性的复杂系统.通过分析建立了该液位系统的数学模型,并且将自适应控制、模糊控制和PID控制结合起来,提出了一种模型参考模糊自适应PID控制方法.该方法无需辨识被控对... 滴丸机定型杯石蜡油液位控制系统是一个存在非线性、参数时变性和耦合性的复杂系统.通过分析建立了该液位系统的数学模型,并且将自适应控制、模糊控制和PID控制结合起来,提出了一种模型参考模糊自适应PID控制方法.该方法无需辨识被控对象参数,实时性好,便于在线控制.仿真结果表明,该方法具有较好的动态品质和调节精度,以及很强的鲁棒性,即使当被控对象参数摄动20%时,依然可以获得理想的控制效果.现场运行实验结果也表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 石蜡油液位控制 建模 模型参考自适应控制 模糊控制 pid控制
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交互式模型参考自适应滑模控制矢量控制系统 被引量:2
19
作者 石磊 高鹏飞 安玳宁 《自动化应用》 2024年第2期78-81,共4页
针对异步电机参数变化导致转速估计不准确的问题,提出一种同时辨识定子电阻和转速的交互式模型参考自适应估计方法,并针对常规模型参考自适应方法在估计时存在复杂的PI增益系数调节的问题,使用基于趋近率的滑模控制来替代PI环节。该方... 针对异步电机参数变化导致转速估计不准确的问题,提出一种同时辨识定子电阻和转速的交互式模型参考自适应估计方法,并针对常规模型参考自适应方法在估计时存在复杂的PI增益系数调节的问题,使用基于趋近率的滑模控制来替代PI环节。该方法只需检测定子侧电压和电流值即可估计异步电机在运行过程中的定子电阻和转速的值,使整个系统对定子电阻的变化具有较强的鲁棒性,提高整个系统的控制精度。通过对异步电机的矢量控制仿真实验验证了该方法的准确性。 展开更多
关键词 异步电机 交互式模型参考自适应 滑模控制 矢量控制
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基于模型参考自适应自抗扰的风电系统最大功率控制
20
作者 杨亚 王征兵 徐杰 《太原学院学报(自然科学版)》 2024年第2期61-68,共8页
为实现直驱永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)的最大输出功率追踪,构建了一种基于模型参考自适应自抗扰控制的永磁同步风力发电系统最大功率控制系统。首先,搭建模型参考自适应系统(model reference adaptiv... 为实现直驱永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)的最大输出功率追踪,构建了一种基于模型参考自适应自抗扰控制的永磁同步风力发电系统最大功率控制系统。首先,搭建模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS)来估算风力发电系统的角速度,实现控制系统的无位置控制,并对MRAS中的PI反馈自适应无法快速跟踪转速且具有超调等问题,提出伪微分反馈自适应率,有效提升无位置控制的精度;同时,为提高PMSG动态响应性能,增强PMSG的抗干扰性能,增强出速度环自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)策略,可以很好地进行风速跟踪,确保在不同风速下实现最大功率追踪。仿真结果表明,当风速变化较小时所提控制策略转速估计误差很小,而传统MRAS控制策略初始位置估计误差超过了10 rad/s,同时动态过程中也存在一定的跟踪误差,当风速变化剧烈时所提控制策略转速跟踪误差不是很大,而传统MRAS控制策略误差超过10 rad/s。研究结果表明,所提控制策略可以准确地追踪转速,并具有较好的动态性能。 展开更多
关键词 永磁同步发电机 自抗扰控制 模型参考自适应系统 无位置
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