與傳統(tǒng)的電勵磁電機相比,永磁同步電機(PMSM)具有質量輕、節(jié)能高效、溫升小、堵轉能力強等優(yōu)點,已經(jīng)大量應用在航空航天、船舶動力定位及機車牽引等領域。由于它是一個參數(shù)時變、耦合強度高、復雜的非線性系統(tǒng),當作為調(diào)速控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構時,容易受不確定的擾動影響。傳統(tǒng)的PID控制器能夠滿足電機控制的基本要求,但它是一種線性控制器,不能滿足一些領域高性能的控制要求。自抗擾控制(ADRC)是我國著名學者韓京清提出來的一種新型的非線性控制理論,不依賴精確的數(shù)學模型,保留了PID控制的優(yōu)點,通過安排過渡過程、同時對系統(tǒng)的狀態(tài)變量進行估計與補償,能夠有效地解決被控系統(tǒng)的不確定及非線性問題。本文針對PID控制的PMSM調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)的超調(diào)和抗擾能力差的問題,將ADRC應用于速度和電流環(huán)節(jié),進行雙閉環(huán)控制,提高了調(diào)速系統(tǒng)的控制性能。首先,闡述了選題的背景與意義,介紹了永磁同步電機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,重點對電機的控制策略與控制算法的研究現(xiàn)狀作了比較分析,最后確定了本課題的控制算法及研究內(nèi)容。其次,建立永磁同步電機在三種不同坐標系下的數(shù)學模型,對SVPWM技術實現(xiàn)過程進行重點分析,并在Simulink中建立仿真模型,對坐標變換及矢量控制作了介紹,搭建PMSM矢量控制系統(tǒng),選用i_d=0的電流控制方式進行解耦控制,為下文ADRC與PI兩種控制方式下的系統(tǒng)性能比較提供了仿真平臺。然后,介紹自抗擾技術的優(yōu)點,能夠解決超調(diào)與快速性的矛盾問題,同時提高系統(tǒng)抗擾能力。通過對自抗擾控制器組成部分及其實現(xiàn)原理的介紹,從理論上證明了其能夠提高PMSM調(diào)速系統(tǒng)的控制性能是可行的,同時對ADRC數(shù)學模型進行算法離散及實現(xiàn),運用M語言編寫函數(shù)實現(xiàn)模塊化建模,在大量仿真實驗基礎上給出ADRC參數(shù)整定方法,對實際的調(diào)參具有參考意義,最后進行仿真驗證自抗擾控制具有較強的魯棒性。最后,結合同步旋轉坐標系下的電機數(shù)學模型,設計了速度環(huán)與電流環(huán)的ADRC控制制器。在Simulink環(huán)境中搭建基于自抗擾的雙閉環(huán)PMSM調(diào)速控制系統(tǒng)模型,進行一系列的仿真實驗,與PI控制系統(tǒng)進行比較,驗證了ADRC控制的調(diào)速系統(tǒng)抗擾能力強、無超調(diào)現(xiàn)象,有很好的控制性能。
【學位單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM341;TP273
【部分圖文】：

永磁同步電機的結構

不同坐標系間的關系圖

電壓空間矢量Fig.2-3Voltagespacevector
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 田作詩;李度;;水電廠調(diào)速控制系統(tǒng)運行的問題與維護[J];建材與裝飾;2016年08期

2 李占華;;淺談變頻器在鍋爐調(diào)速控制系統(tǒng)中的應用[J];科技資訊;2013年18期

3 白銳;張健;;交流調(diào)速控制系統(tǒng)課程的教學改革與實踐[J];中國現(xiàn)代教育裝備;2012年09期

4 武田洋次;平紗多賀男;陶京;;電機調(diào)速控制系統(tǒng)的技術動向[J];電機技術;1989年01期

5 ;提升泵交流調(diào)速控制系統(tǒng)的研制[J];冶金動力;1993年01期

6 李達平;沈景鳳;許仰曾;;高速開關閥在調(diào)速控制系統(tǒng)中的應用[J];輕工機械;2011年01期

7 王謙;;鹿臺山煤業(yè)帶式輸送機組聯(lián)合調(diào)速控制系統(tǒng)的研究[J];山東煤炭科技;2019年10期

8 景月;湯庚;;柴油發(fā)電機組調(diào)速控制系統(tǒng)的研究[J];硅谷;2014年23期

9 林廣益;市區(qū)備用小型發(fā)電機試驗調(diào)速控制系統(tǒng)[J];廣東建材;2005年10期

10 代睿;;無位置傳感器無刷直流電機調(diào)速控制系統(tǒng)設計[J];蘇州大學學報(工科版);2011年06期

相關博士學位論文 前1條

1 袁小芳;復雜發(fā)電機系統(tǒng)的智能控制理論方法研究[D];湖南大學;2008年

相關碩士學位論文 前10條

1 鄭陸洋;基于自抗擾的雙閉環(huán)PMSM調(diào)速控制系統(tǒng)研究[D];廣東工業(yè)大學;2019年

2 劉洋;雙饋電動機調(diào)速控制系統(tǒng)的研究與設計[D];東北大學;2015年

3 王寧;能耗約束下帶式輸送機調(diào)速控制技術研究[D];武漢理工大學;2016年

4 鹿純禎;無刷直流電機全范圍調(diào)速控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];東南大學;2016年

5 謝鴻欽;永磁同步電動機調(diào)速控制系統(tǒng)開發(fā)[D];華中科技大學;2013年

6 于碩君;無刷直流電機調(diào)速控制系統(tǒng)[D];沈陽大學;2011年

7 張超;開關磁阻電機調(diào)速控制系統(tǒng)的研究與設計[D];齊魯工業(yè)大學;2015年

8 楊菲菲;開關磁阻電機調(diào)速控制系統(tǒng)的研制[D];山東大學;2012年

9 李秦;船舶發(fā)電用液力恒輸出調(diào)速控制系統(tǒng)研究[D];吉林大學;2016年

10 方愿嶺;開關磁阻電機調(diào)速控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];西安科技大學;2016年

本文編號：2872929