本文關鍵詞：基于高階滑模方法的PMSM系統關鍵問題研究　出處：《太原科技大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 無位置傳感器 高階滑模 反電動勢 逆變器非線性 死區(qū)效應 廣義陷波器

【摘要】：永磁同步電機(Permanent-magnet synchronous motor,PMSM)由于其優(yōu)越性能被廣泛的應用于國民經濟的各個方面。電機控制性能的提升、硬件成本的降低以及在某些特殊場合下的應用一直是永磁同步電機控制領域需要解決的關鍵問題。本文利用高階滑模理論對無位置傳感器技術以及逆變器諧波抑制技術兩個方面展開研究。針對傳統的滑模觀測器中電機轉子位置和速度的觀測精度較低的問題,本文提出一種高階終端滑模觀測器的觀測方法。該方法利用高階滑模技術抑制滑模抖振現象,觀測器的輸出可以直接用于計算電機的位置和速度信息,避免了傳統滑模觀測器由于低通濾波引起的相位延遲問題。仿真結果表明,所設計的觀測器能過獲得滿意的觀測性能。在永磁同步電機控制系統中,由于存在死區(qū)效應和開關器件的導通壓降等逆變器非線性因素,導致電機定子電流矢量發(fā)生畸變,產生大量高次諧波,進而影響系統的動態(tài)性能。針對這一問題,本文提出了基于廣義陷波器的諧波抑制方法,通過陷波器濾除指定的定子電流諧波分量,從而抑制逆變器非線性因素對控制系統的不利影響。在此基礎上,為解決PMSM系統電流環(huán)內存在電流周期性擾動問題,本文利用高階滑模技術設計電流控制器,提高了控制系統對電流周期擾動的魯棒性,同時削弱傳統滑模不連續(xù)控制帶來的高頻抖振現象。仿真結果表明,所設計的陷波器可以有效的降低電機控制系統內諧波的總量,明顯改善電流波形的正弦度,電流控制器可以有效的提高系統的抗干擾能力。
[Abstract]:Permanent-magnet synchronous motor. PMSM) is widely used in all aspects of national economy because of its superior performance. The reduction of hardware cost and its application in some special cases have been the key problems in the field of PMSM control. In this paper, the high order sliding mode theory is used to suppress the harmonics of sensorless technology and inverter. Aiming at the problem of low accuracy of rotor position and speed in the traditional sliding mode observer. In this paper, a high order terminal sliding mode observer is proposed, which uses high order sliding mode technique to suppress the chattering phenomenon of sliding mode. The output of the observer can be directly used to calculate the position and velocity information of the motor. The phase delay problem caused by low-pass filtering is avoided. The simulation results show that the designed observer can obtain satisfactory observation performance in PMSM control system. Because of the nonlinear factors such as dead-time effect and on-on voltage drop of switching devices, the stator current vector of the motor is distorted and a large number of high-order harmonics are generated. Then the dynamic performance of the system is affected. In order to solve this problem, this paper proposes a harmonic suppression method based on generalized notch filter, through which the specified stator current harmonic components are filtered. On the basis of this, the problem of periodic disturbance of current in the current loop of PMSM system is solved. In this paper, the high order sliding mode technique is used to design the current controller, which improves the robustness of the control system to the current period disturbance and weakens the high frequency buffeting caused by the traditional sliding mode discontinuous control. The designed notch filter can effectively reduce the total harmonics in the motor control system and obviously improve the sinusoidal degree of the current waveform. The current controller can effectively improve the anti-interference ability of the system.
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM341

【參考文獻】

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2 韓維敏;羅湘運;李世軍;;基于前饋補償的永磁同步電機諧波抑制方法[J];控制工程;2016年02期

3 崔培玲;蓋玉歡;房建成;李海濤;;主被動磁懸浮轉子的不平衡振動自適應控制[J];光學精密工程;2015年01期

4 壽利賓;袁登科;;基于高頻旋轉電壓信號注入的IPMSM無位置傳感器控制[J];電機與控制應用;2014年12期

5 李毅拓;陸海峰;瞿文龍;盛爽;;基于諧振調節(jié)器的永磁同步電機電流諧波抑制方法[J];中國電機工程學報;2014年03期

6 孫紹華;賁洪奇;李春鵬;張金永;;基于指數趨近律滑�？刂频哪孀兤魉绤^(qū)補償[J];電力自動化設備;2013年11期

7 馮銳;鄭世強;房建成;;高速磁懸浮電動機對拖試驗中轉子不平衡量在線辨識與振動控制[J];機械工程學報;2014年03期

8 李春鵬;賁洪奇;孫紹華;李龍;;采用擾動觀測器的并網逆變器死區(qū)補償方法[J];電機與控制學報;2013年03期

9 皇甫宜耿;LAGHROUCHE S;劉衛(wèi)國;馬瑞卿;MIRAOUI A;;高階滑模消抖控制在永磁同步電動機中的應用[J];電機與控制學報;2012年02期

10 周曉濤;彭達洲;;基于觀測器的永磁同步電機死區(qū)補償方法[J];微特電機;2012年01期

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2 李鵬;傳統和高階滑模控制研究及其應用[D];國防科學技術大學;2011年

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本文編號：1391043