基于H_∞理論的永磁同步電機(jī)網(wǎng)絡(luò)化控制
發(fā)布時(shí)間:2020-11-02 12:04
永磁同步電機(jī)(PMSM)具有體積小,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,磁能密度高的特點(diǎn),已經(jīng)成為伺服控制領(lǐng)域的重點(diǎn)研究對象,并廣泛應(yīng)用于對電機(jī)性能有較高要求的場合。隨著工業(yè)產(chǎn)能的提高,生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,工業(yè)現(xiàn)場的復(fù)雜程度越來越高,在分布廣闊的區(qū)域出現(xiàn)為數(shù)眾多的電機(jī)。如果采用傳統(tǒng)點(diǎn)對點(diǎn)控制方式,其施工難度和運(yùn)維成本是極其昂貴的。在此背景下網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)(NCS)應(yīng)運(yùn)而生。由于網(wǎng)絡(luò)的引入,導(dǎo)致信息在網(wǎng)絡(luò)信道傳輸過程中存在的數(shù)據(jù)丟包,信息擁塞問題,這些問題會(huì)降低系統(tǒng)的伺服控制性能,甚至讓系統(tǒng)無法穩(wěn)定工作。利用坐標(biāo)變換方法,建立了永磁同步電機(jī)三相動(dòng)態(tài)模型及其旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的兩相解耦電機(jī)模型,在Matlab/Simulink軟件中搭建一個(gè)以空間矢量脈沖調(diào)制(SVPWM)技術(shù)為核心的永磁同步電機(jī)伺服仿真平臺(tái)。針對單臺(tái)永磁同步電機(jī),使用H_∞方法設(shè)計(jì)魯棒轉(zhuǎn)速伺服控制器,有效抑制了外界干擾對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響,并給出仿真驗(yàn)證。將控制網(wǎng)絡(luò)引入永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng),并基于合理假設(shè)前提和時(shí)滯的形成機(jī)理建立永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化控制的數(shù)學(xué)模型。采用Lyapunov-Krasovskii泛函法,結(jié)合H_∞控制理論,分析伺服系統(tǒng)時(shí)滯穩(wěn)定性。對分析過程中出現(xiàn)的積分項(xiàng),分別使用自由權(quán)矩陣方法和Newton-Leibniz公式替換處理,并以線性矩陣不等式(LMI)的形式給出控制器存在的充分條件。在設(shè)計(jì)H_∞控制器時(shí),充分考慮模型不確定性因素,在控制器求解過程中,使用參數(shù)調(diào)整算法和換元法將非線性矩陣不等式線性化,并利用Matlab中LMI工具箱求解。針對兩種方法的控制效果,進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,相較于自由權(quán)矩陣方法,采用的Newton-Leibniz公式替換法結(jié)合H_∞控制理論所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)化PMSM伺服控制器,在應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)時(shí)延,數(shù)據(jù)丟包,電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)時(shí),具有更好的動(dòng)態(tài)性能。
【學(xué)位單位】:湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:TM341
【部分圖文】:
標(biāo)準(zhǔn)H.問題
Clark變換根據(jù)矢量運(yùn)算法則原則可知,合成磁動(dòng)勢在其基方向上的分量也相等,則可
矢量分布圖
【參考文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2867024
【學(xué)位單位】:湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:TM341
【部分圖文】:
標(biāo)準(zhǔn)H.問題
Clark變換根據(jù)矢量運(yùn)算法則原則可知,合成磁動(dòng)勢在其基方向上的分量也相等,則可
矢量分布圖
【參考文獻(xiàn)】
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1 王宏文;唐永學(xué);朱桂梅;李揚(yáng);;網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中不同節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式的時(shí)延研究[J];計(jì)算機(jī)測量與控制;2011年06期
2 何濤;蔣劍;張小美;湯紅吉;;一類存在量測信號(hào)時(shí)滯的模糊系統(tǒng)H_∞濾波設(shè)計(jì)[J];江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期
3 岳昆;劉惟一;王曉玲;李勁;;一種基于不確定性因素疊加的Web服務(wù)質(zhì)量度量方法[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2009年05期
本文編號(hào):2867024
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