直接反馈学术资讯 - 科技工作者之家

反馈又称(回授)，是控制论的基本概念。直接反馈是指直接将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，它们之间存在因果关系的回路。进而影响系统功能的过程。

双馈电机直接反馈控制系统分析与设计方法针对所提出的级联无刷双馈电机的直接反馈控制在MATLAB下进行了仿真研究，并将模糊PI调节器和普通PI调节器控制效果进行了对比，最后搭建了基于dSPACE的级联无刷双馈电机实验平台，进行了实验验证。1

CBDFM的直接反馈控制CBDFM的功率电机定子给恒定供电电压，功率电机的磁链幅值和旋转速度基本恒定，一般不控制，通过对控制电机定子供电电压的控制，来实现对控制电机磁链和级联无刷双馈电机总转矩的控制。

对于级联无刷双馈电机转子磁场定向直接反馈控制策略，总的控制具体过程为：将测量得到的功率电机定子电流和控制电机定子电流送入磁链观测器和转矩观测器以获得控制侧电机磁链的幅值、转差角以及电机转矩。观测器所得磁链的幅值与磁链给定值相比较，所得转矩与转矩给定值相比较，误差分别经过磁链调节器和转矩调节器得到电流内环中磁场定向同步坐标系下控制侧电机定子电流的直轴分量给定值和交轴分量给定值；将控制侧电机定子电流的直轴分量给定值和交轴分量给定值分别于与旋转到同步坐标系下控制侧电机定子电流的直轴分量测量量和交轴分量测量量相比较，误差经过电流调节器分别得到同步坐标系下控制侧电机定子电压的直轴和交轴分量给定值；进而将其经过旋转变换和2/3变换，得到静止坐标系下控制侧电机定子电压给定值，控制逆变器的逆变电压加载到无刷双馈电机控制侧的定子绕组上。

总之，由级联无刷双馈电机的直接反馈控制方法可知，该方法将CBDFM复杂的数学模型进行简化处理，抽取出被控量即控制电机定子磁链和电机总转矩与控制量即励磁电流和转矩电流之间的关系进行直接控制。1

直接反馈控制与直接转矩控制的区别所提直接反馈控制与直接转矩控制的区别主要有以下几方面：

1、基本思想不同：直接转矩控制的基本思想是从三相坐标系下直接寻找电压与磁链和转矩的关系，通过控制电压幅值控制磁链，通过控制电压旋转速度从而改变磁角用以控制转矩；直接反馈控制的基本思想是从简化电机数学模型入手，通过寻找磁链和转矩的有效控制量从而对磁链和转矩进行控制。

2、控制量不同：直接转矩控制的控制量是电压量，通过选择开关状态或通过控制矩阵构造电压矢量实现对磁链和转矩的控制；直接反馈控制的控制量为电流量，通过控制定子电流的交直轴分量实现对磁链和转矩的控制。

3、实现方式不同：直接转矩控制一般是采用滞环比较器，通过选择电压矢量表得出定子电压，直接在三相静止坐标系下实现控制；直接反馈控制是采用调节器，在磁场定向坐标系下实现控制，通过坐标变换转换到三相定子电压。

4、控制效果不同：直接转矩控制存在转矩脉动；直接反馈控制的控制效果媲美与矢量控制。

总之，所提出的CBDFM的直接反馈控制不同于已有的直接转矩控制和矢量控制，是在综合了直接转矩控制的直接控制与矢量控制的基础上提出的，体现了反馈控制原理的基本原理，实现了对磁链和转矩的高效控制。1

T-S模糊系统输出直接反馈控制器设计讨论了T-S模糊系统输出直接反馈控制器的稳定性分析和设计方法。为了减小稳定性分析的保守性和难度，充分利用模糊规则前件变量模糊隶属度函数的结构信息，对前件变量采用标准模糊分划的T-S模糊系统输出直接反馈控制器进行了研究，获得了稳定性条件。在稳定性分析的基础上，采用平行分布补偿法(PDC)和线性矩阵不等式方法(LM I)，研究了输出直接反馈控制器的设计。通过对一个非线性质量块-弹簧-阻尼器系统输出反馈控制器的设计和计算机仿真，验证了方法的有效性。2

直接反馈控制器的控制系统稳定性分析构造了一种输出直接反馈控制器的模糊模型。该输出直接反馈器采用与模糊对象模型相同的规则前件，其模糊规则形式如下

IF y1 isMi1 and …and yp is Mip

THEN u(t)=-Hiy(t)，i =1.2，…，l

式中:Hi ———第i个子系统输出直接反馈矩阵。2

输出直接反馈控制器的设计方法由于系统的状态变量无法全部得到，因此与由模糊观测器和模糊调节器构成的输出反馈控制器相比，输出直接反馈控制器的设计更为困难，并且有些步骤难以解析化。采用输出直接反馈控制器的T-S模糊控制系统的设计方法如下。

步骤1采用前件变量采用系统输出的T-S模糊系统模型的T-S模糊模型为被控对象建模。

步骤2应用线性系统理论，根据期望的闭环控制系统的性能指标，分别设计各局部线性子系统的输出直接反馈控制器，由此可以获得各局部输出直接反馈矩阵Hi。

步骤3根据性质2，找出系统所有的最大交叠规则组，应用定理T-S模糊控制系统检验T-S模糊控制系统的稳定性。如果在某一最大交叠规则组内不满足定理T-S模糊控制系统的条件，应回到第二步重新设计各局部线性子系统的输出直接反馈控制器，直到满足定理T-S模糊控制系统的条件。

步骤4按输出直接反馈控制器的总体模型将各局部线性子系统的输出直接反馈控制器合成输出直接反馈控制器的总体模型。通过计算机仿真或实际试验，如果达到预期的控制效果。则输出直接反馈控制器设计结束；否则回到第二步，重新设计各局部线性子系统的输出直接反馈控制器，直到达到预期的控制效果。2

输出直接反馈控制器的设计首先，根据现代线性控制理论，分别选取T-S模糊系统模型所示T-S模糊系统的各局部线性子系统输出直接反馈矩阵：H1=H5=2.9，H2=H4=1.6，H3=0.3

可以判定通过输出直接反馈控制u=-Hiy(i =1.2，…，5)，T-S模糊系统模型所示的T-S模糊控制系统是稳定的。

利用直接反馈控制器的总体模型，由各局部线性子系统的输出直接反馈矩阵Hi，(i =1.2，…，5)，可以合成输出直接反馈控制器的总体模型。