2.845

2023影响因子

(CJCR)

  • 中文核心
  • EI
  • 中国科技核心
  • Scopus
  • CSCD
  • 英国科学文摘

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

永磁同步电机高效非线性模型预测控制

孔小兵 刘向杰

孔小兵, 刘向杰. 永磁同步电机高效非线性模型预测控制. 自动化学报, 2014, 40(9): 1958-1966. doi: 10.3724/SP.J.1004.2014.01958
引用本文: 孔小兵, 刘向杰. 永磁同步电机高效非线性模型预测控制. 自动化学报, 2014, 40(9): 1958-1966. doi: 10.3724/SP.J.1004.2014.01958
KONG Xiao-Bing, LIU Xiang-Jie. Efficient Nonlinear Model Predictive Control for Permanent Magnet Synchronous Motor. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2014, 40(9): 1958-1966. doi: 10.3724/SP.J.1004.2014.01958
Citation: KONG Xiao-Bing, LIU Xiang-Jie. Efficient Nonlinear Model Predictive Control for Permanent Magnet Synchronous Motor. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2014, 40(9): 1958-1966. doi: 10.3724/SP.J.1004.2014.01958

永磁同步电机高效非线性模型预测控制

doi: 10.3724/SP.J.1004.2014.01958
基金项目: 

国家自然科学基金(60974051,61273144),北京市自然科学基金(4122071)资助

详细信息
    作者简介:

    孔小兵 华北电力大学控制与计算机工程学院博士研究生.2008年获华北电力大学自动化系学士学位.主要研究方向为模型预测控制理论及其在能源电力系统控制中的应用.E-mail:kongxiaobing@ncepu.edu.cn

    通讯作者:

    刘向杰 华北电力大学控制与计算机工程学院教授.1989年获东北大学自控系工业电气自动化专业学士学位.1997年获东北大学自动化研究中心博士学位.主要研究方向为先进控制策略在电力过程控制中的应用.本文通信作者.E-mail:liuxj@ncepu.edu.cn

Efficient Nonlinear Model Predictive Control for Permanent Magnet Synchronous Motor

Funds: 

Supported by National Natural Science Foundation of China (60974051, 61273144), and Natural Science Foundation of Beijing (4122071)

  • 摘要: 永磁电机控制器要求电机有很强的转速跟踪能力,并且要保证系统参数变化及负荷扰动下系统的鲁棒性. 永磁电机包含很多不确定因素,是强耦合的非线性系统,传统的线性控制器很难对其进行控制. 针对永磁电机的转速控制构造非线性模型预测控制方法. 非线性永磁电机模型通过输入-输出反馈线性化策略解耦成为新的线性系统. 为保证可行解的收敛性,提出一种迭代二次规划方法来处理由输入-输出反馈线性化导致的非线性约束. 仿真结果表明,控制器能有效降低计算负担,具有很好的动态控制性能,能抑制转矩脉动,并保证在参数变化和负荷扰动下控制系统的鲁棒性.
  • [1] Liu Zhao-Hua, Zhang Jing, Li Xiao-Hua, Zhang Ying-Jie. Immune co-evolution particle swarm optimization for permanent magnet synchronous motor parameter identification. Acta Automatica Sinica, 2010, 38(10): 1698-1708(刘朝华, 章兢, 李小花, 张英杰. 免疫协同微粒群进化算法的永磁同步电机多参数辨识模型方法. 自动化学报, 2010, 38(10): 1698-1708)
    [2] Li Xiao-Ning, Zhao Xian-Feng, Huang Da-Gui, Shao Wei. Decoupling control for permanent magnet synchronous motor based on single neuron. Control Theory & Applications, 2012, 29(7): 933-939 (李晓宁, 赵现枫, 黄大贵, 邵伟. 基于单神经元的永磁同步电机解耦控制. 控制理论与应用, 2012, 29(7): 933-939)
    [3] Liu Xian-Xing, Hu Yu-Wen. Dynamic decoupling control of PMSM based on neural network inverse method. Proceedings of the Chinese Society for Electrical Engineering, 2007, 27(27): 72-76(刘贤兴, 胡育文. 永磁同步电机的神经网络逆动态解耦控制. 中国电机工程学报, 2007, 27(27): 72-76)
    [4] Zhang Bi-Tao, Pi You-Guo. Fractional order sliding-mode control for permanent magnet synchronous motor. Control Theory & Applications, 2012, 29(9): 1193-1197(张碧陶, 皮佑国. 基于分数阶滑模控制技术的永磁同步电机控制. 控制理论与应用, 2012, 29(9): 1193-1197)
    [5] Ling Rui, Chai Yi. Multi-variable second order sliding mode control for PMLSM. Proceedings of the Chinese Society for Electrical Engineering, 2009, 29(36): 60-66(凌睿, 柴毅. 永磁直线同步电机多变量二阶滑模控制. 中国电机工程学报, 2009, 29(36): 60-66)
    [6] Shi Hong-Yu, Feng Yong. High-order terminal sliding mode flux observer for induction motors. Acta Automatica Sinica, 2013, 38(2): 288-294(史宏宇, 冯勇. 感应电机高阶终端滑模磁链观测器的研究. 自动化学报, 2013, 38(2): 288-294)
    [7] Underwood S J, Husain I. Online parameter estimation and adaptive control of permanent-magnet synchronous machines. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2010, 57(7): 2435-2443
    [8] Leu V Q, Choi H H, Jung J W. Fuzzy sliding mode speed controller for PM synchronous motors with a load torque observer. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2012, 27(3): 1530-1539
    [9] Mohamed Y A R I. Design and implementation of a robust current-control scheme for a PMSM vector drive with a simple adaptive disturbance observer. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2007, 54(4): 1981-1988
    [10] Qin S J, Badgwell T A. A survey of industrial model predictive control technology. Control Engineering Practice, 2003, 11(7): 733-764
    [11] Liu X J, Guan P, Chan C W. Nonlinear multi-variable power plant coordinate control by constrained predictive scheme. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2010, 18(1): 1116-1125
    [12] Liu X J, Chan C. Neuro-fuzzy generalized predictive control of boiler steam temperature. IEEE Transactions on Energy Conversion, 2006, 21(4): 900-908
    [13] Kong Xiao-Bing, Liu Xiang-Jie. Nonlinear model predictive control for DFIG-based wind power generation. Acta Automatica Sinica, 2013, 39(5): 636-643(孔小兵, 刘向杰. 双馈风力发电机非线性模型预测控制. 自动化学报, 2013, 39(5): 636-643)
    [14] Zheng Yi, Li Shao-Yuan. Networked cooperative distributed model predictive control for dynamic coupling systems. Acta Automatica Sinica, 2013, 39(11): 1778-1789(郑毅, 李少远. 网络信息模式下分布式系统协调预测控制. 自动化学报, 2013, 39(11): 1778-1789)
    [15] Fiacchini M, Alvarado I, Limon D, Alamo T, Camacho E F. Predictive control of a linear motor for tracking of constant references. In: Proceedings of the 45th IEEE Conference on Decision & Control. San Diego, CA, USA: IEEE, 2006. 4526-4531
    [16] Chai S, Wang L P, Rogers E. Model predictive control of a permanent magnet synchronous motor. In: Proceedings of the 37th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society. Melbourne, Australia: IEEE. 2011. 1928-1933
    [17] Lin Hui, Wang Yong-Bin, Ji Hong. Model predictive control of PMSM based on feedback linearization. Measurement & Control Technology, 2011, 30(3): 53-57(林辉, 王永宾, 计宏. 基于反馈线性化的永磁同步电机模型预测控制. 测控技术, 2011, 30(3): 53-57)
    [18] Chaoui H, Sicard P. Adaptive fuzzy logic control of permanent magnet synchronous machines with nonlinear friction. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2012, 59(2): 1123-1133
    [19] Khalil H K. Nonlinear Systems. New Jersey: Prentice Hall, 2002. 505-544
    [20] Wang L P. Model Predictive Control System Design and Implementation Using MATLAB. New York: Springer, 2009. 22-26
    [21] Botto M A, Van Den Boom T J J, Krijgsman A, Da Costa J S. Predictive control based on neural network models with I/O feedback linearization. International Journal of Control, 1999, 72(17): 1538-1554
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2779
  • HTML全文浏览量:  151
  • PDF下载量:  2117
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-15
  • 修回日期:  2014-03-25
  • 刊出日期:  2014-09-20

目录

    /

    返回文章
    返回