發(fā)布時間：2020-07-06 20:56

【摘要】：內(nèi)置式永磁同步電機憑借其功率因數(shù)高、調(diào)速性能好等特點,在控制性能要求較高的伺服傳動系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)通常使用機械式位置傳感器,但機械傳感器的安裝會給調(diào)速系統(tǒng)帶來一些弊端,且由于某些客觀條件的限制使得調(diào)速系統(tǒng)中無法安裝機械式傳感器,因此就需要使用無位置傳感器控制技術(shù)來提取轉(zhuǎn)速和位置信息。本文主要對內(nèi)置式永磁同步電動機控制系統(tǒng)中的無位置傳感器控制技術(shù)進行研究。由于傳統(tǒng)滑模觀測器法使用非連續(xù)的符號函數(shù)作為切換函數(shù)以及采用固定滑模增益值,在滑模觀測系統(tǒng)中造成抖振現(xiàn)象,進而使得電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置估算精度差。為此,本文對滑模觀測器進行改進,將分段式反正切函數(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的符號函數(shù),同時利用模糊控制的自適應(yīng)性來根據(jù)電流觀測誤差實時調(diào)整滑模增益值,且增益邊界厚度也可根據(jù)電動機轉(zhuǎn)速進行自適應(yīng)調(diào)節(jié);傳統(tǒng)滑模觀測器法使用反電動勢觀測器方法進行估算電動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置,本文將改進的滑模觀測器法與鎖相環(huán)相結(jié)合,利用鎖相環(huán)較高的跟蹤特性來估算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置。改進的滑模觀測器法能有效減小抖振現(xiàn)象,提高控制精度。在全速域無位置傳感器控制方面,采用復合控制方法,即將適用于低速域的脈振高頻電壓注入法和適用于高速域的改進的滑模觀測器法相結(jié)合,實現(xiàn)優(yōu)勢互補的效果。在電機全速域中設(shè)定轉(zhuǎn)速切換區(qū),在轉(zhuǎn)速切換區(qū)內(nèi)對兩種方法進行加權(quán)處理�？紤]到兩種控制方法的估算誤差不同,以轉(zhuǎn)速和位置估算誤差最小建立多目標優(yōu)化模型,并利用蟻群遺傳算法對加權(quán)函數(shù)的權(quán)重系數(shù)進行實時尋優(yōu),使得兩種方法在轉(zhuǎn)速區(qū)內(nèi)平滑切換,進而實現(xiàn)對永磁同步電機的全速域控制。在MATLAB平臺上搭建無位置傳感器控制系統(tǒng)仿真模型對本文所使用的方法進行驗證,仿真結(jié)果表明改進的滑模觀測器法可以有效減小系統(tǒng)抖振,提高系統(tǒng)控制精度。同時,在電機全速域運轉(zhuǎn)方面,使用蟻群遺傳算法求解的切換區(qū)權(quán)重系數(shù)可以滿足兩種控制方法的平滑切換,能夠有效實現(xiàn)內(nèi)置式永磁同步電動機的全速域高精度控制。
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM341
【圖文】：

他勵直流電機端電壓達到最大值無法繼續(xù)調(diào)通，當繞組中有負向的 d 軸電流時會產(chǎn)生去M 的弱磁控制變量只有勵磁電流的分量di 、磁磁動勢無法進行調(diào)節(jié)。只能通過增大di 減速。0 控制方法簡單實用，比較易于實現(xiàn)，且控場定向矢量控制方案。其系統(tǒng)框圖如圖 2.5dq dq abcaibicii i r dq u u DCU

東北石油大學碩士研究生學位論文 2-1 開關(guān)狀態(tài)與線電壓和相電壓對應(yīng)的關(guān)系符號ABuBCuCAuaNubu00 0 0 0 01dU0d U 2 3dU d U 20dUd U 3dU dU 3d UdU 0 3d U 2 dU4d U0dU 2 3d UdU 50d UdU 3d U d U 6d Ud U03dU 2 U70 0 0 0 0U(010)U(110)

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本文編號：2744120