【摘要】：永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)由于調(diào)速性能優(yōu)越,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電氣傳動(dòng)、航空航天等領(lǐng)域。永磁同步電機(jī)具有非線性和強(qiáng)耦合的特性,以永磁同步電機(jī)為被控對象的控制系統(tǒng),是一個(gè)強(qiáng)耦合的系統(tǒng)。在高性能交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)中,高精度的電流環(huán)控制是系統(tǒng)的重要組成部分。電流環(huán)的解耦控制可以提高系統(tǒng)的控制精度,因此,要實(shí)現(xiàn)高精度的控制系統(tǒng)必須對電流環(huán)進(jìn)行解耦控制。對于電流反饋解耦控制策略和偏差解耦控制策略來說,在參數(shù)匹配時(shí)兩種控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)電流環(huán)的完全解耦控制,在參數(shù)不匹配時(shí)不能實(shí)現(xiàn)電流環(huán)的完全解耦控制,電流環(huán)存在解耦效果不佳的問題。針對這個(gè)問題,本文基于補(bǔ)償控制的思想,采用一種在偏差解耦控制的基礎(chǔ)上引入干擾觀測器的控制策略,該策略是將參數(shù)變化、突變負(fù)載和交直軸間電流耦合造成的電壓誤差作為外部干擾來處理,利用干擾觀測器對外部干擾進(jìn)行觀測,并將其反饋到電壓輸入端進(jìn)行補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)電流環(huán)的解耦控制。對電流反饋解耦控制、偏差解耦控制和引入干擾觀測器的偏差解耦控制三種控制策略,通過對其傳遞函數(shù)的幅頻特性定量分析系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的解耦特性。為了證明引入干擾觀測器的偏差解耦控制策略的可行性與有效性,在MATLAB/Simulink中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,在以TMS320F28335為核心的數(shù)字信號(hào)處理器搭建的兩電平逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1、在電機(jī)銘牌參數(shù)和電機(jī)實(shí)際參數(shù)匹配時(shí),電流反饋解耦控制、偏差解耦控制和引入干擾觀測器的偏差解耦控制三種控制策略均可以實(shí)現(xiàn)電流環(huán)完全解耦控制。2、在電機(jī)銘牌參數(shù)和電機(jī)實(shí)際參數(shù)不匹配時(shí),電流反饋解耦控制策略和偏差解耦控制策略,不能實(shí)現(xiàn)電流環(huán)良好的解耦控制,電流環(huán)的解耦效果不佳。相比于電流反饋解耦控制和偏差解耦控制來說,引入干擾觀測器的偏差解耦控制策略能更好的實(shí)現(xiàn)電流環(huán)解耦控制,提高了系統(tǒng)的魯棒性和解耦效果。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM341
【圖文】：

3 引入為ATL耦控策略系數(shù).25s 時(shí)應(yīng)三3.1 引引MSMVPWM第入干擾觀為了驗(yàn)證本文AB/Simulin控制三種控制略的采樣頻率數(shù)為 0.8。電時(shí)由 2.8N 三種控制策略引入干擾觀引入干擾觀M 模塊、轉(zhuǎn)M 模塊、33 章 引入觀測器的文所采用的nk 中搭建了制策略的系率均為 10k電機(jī)采用突m 滿載突減略電流環(huán)的觀測器的偏測器的偏差轉(zhuǎn)速環(huán) PI 調(diào)s/2r 模塊、入干擾觀測器的永磁同步的引入干擾觀了電流反饋系統(tǒng)仿真模kHz，且轉(zhuǎn)速突加減負(fù)載減至空載，通的動(dòng)態(tài)解耦效偏差解耦差解耦控制調(diào)節(jié)器、電2r/2s 模塊器的永磁同步步電機(jī)偏觀測器的偏饋解耦控制、型，并且對速外環(huán) PI 參載控制，在通過研究 q效果。PMS耦控制策略制策略仿真電流環(huán)引入等組成。電機(jī)偏差解耦偏差解耦偏差解耦控、偏差解耦對這三種控參數(shù)均相同0.1s 時(shí)由軸電流變SM 參數(shù)參照略仿真模型真模型如圖入干擾觀測耦控制策略仿耦控制策略控制策略的可耦控制和引入控制策略進(jìn)行同，其中：比空載突加至變化時(shí) d 軸電照附錄所示型建立圖 3-1 所示測器的偏差仿真分析略仿真分可行性和有入干擾觀測行仿真分析比例系數(shù)為至 2.8 N m電流的動(dòng)態(tài)示。示。仿真模差解耦控制分析有效性，測器的偏析。三種為 0.15，滿載，態(tài)過程，模型主要調(diào)節(jié)器

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文測器的偏差解耦控制策略可行性仿真結(jié)果分析數(shù)匹配，轉(zhuǎn)速為 500r/min且突加減負(fù)載時(shí)，圖 3-2～圖耦控制和引入干擾觀測器的偏差解耦控制 dq軸電流仿波形，可以看出在電感參數(shù)匹配，突加減負(fù)載時(shí) q 軸說明在電感參數(shù)匹配時(shí)三種控制策略均能實(shí)現(xiàn) dq軸電 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40.25 0.3-0.500.50.15qi0.05 0.1 0.15 0.2 0.25-0.4-0.200.20.40.1 0.15-0.100.1di

0.2 0.25 0.3 0.35 0.40.25 0.3-0.500.50.15qi0.05 0.1 0.15 0.2 0.25-0.4-0.200.20.1 0.15-0.100.1dia) q 軸電流波形 (b) d 軸電流流反饋解耦控制在電感參數(shù)匹配且轉(zhuǎn)速為 500r/min 時(shí) dq軸電back decoupling control simulation waveform of dq axis current wmeters match and speed 500r/min0.2 0.25 0.3 0.35 0.40.25 0.3-0.500.50.15qi0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 -0.4-0.200.20.40.1 0.15-0.100.1didi

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本文編號(hào)：2757507