永磁同步電機(jī)具有高效、高功率密度、高轉(zhuǎn)矩慣量比等優(yōu)點(diǎn),是最具競(jìng)爭(zhēng)力的驅(qū)動(dòng)電機(jī),廣泛應(yīng)用于高性能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。目前,以永磁同步電機(jī)為驅(qū)動(dòng)和數(shù)字化主動(dòng)控制技術(shù)構(gòu)成的電機(jī)控制系統(tǒng)己成為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)主流方向。在數(shù)字主動(dòng)控制技術(shù)的環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生控制系統(tǒng)固有的時(shí)滯效應(yīng),但是這種小的時(shí)滯量所產(chǎn)生的時(shí)滯效應(yīng)往往會(huì)影響到整個(gè)受控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制系統(tǒng)的控制性能。以永磁同步電機(jī)電流環(huán)PI控制系統(tǒng)為分析對(duì)象,分析電流環(huán)數(shù)字控制的固有延時(shí),建立電流環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)的時(shí)滯分?jǐn)?shù)階微分方程的數(shù)學(xué)模型�；谡麛�(shù)階差分方程穩(wěn)定性理論對(duì)電流環(huán)PI控制系統(tǒng)的差分方程進(jìn)行穩(wěn)定性分析。擴(kuò)展到PI異步控制,PD異步控制及PID異步控制進(jìn)行對(duì)比分析,尋找異步控制對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響效果。基于時(shí)滯分?jǐn)?shù)階微分方程穩(wěn)定性理論,應(yīng)用分?jǐn)?shù)階積分上限法分析電流環(huán)時(shí)滯分?jǐn)?shù)階PI~λ異步控制的時(shí)滯參數(shù)穩(wěn)定區(qū)域,并擴(kuò)展到時(shí)滯分?jǐn)?shù)階PI~λD~δ異步控制。以分?jǐn)?shù)階微積分階次λ和δ為參數(shù)分析電流環(huán)控制系統(tǒng)的時(shí)滯參數(shù)穩(wěn)定區(qū)域。尋找異步控制方法中延遲周期數(shù)和時(shí)滯參數(shù)穩(wěn)定區(qū)域的關(guān)系。并應(yīng)用分?jǐn)?shù)階穩(wěn)定性切換理論尋找電流環(huán)時(shí)滯分?jǐn)?shù)階控制系統(tǒng)的增益參數(shù)穩(wěn)定區(qū)域,分析異步控制方式的參數(shù)穩(wěn)定域區(qū)別。并以分?jǐn)?shù)階微積分階次λ和δ為參數(shù)分析分?jǐn)?shù)階階次變化對(duì)電流環(huán)控制系統(tǒng)的參數(shù)穩(wěn)定區(qū)域的影響。最后用Matlab建立永磁同步電機(jī)的仿真模型對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TP273;TM341
【部分圖文】：

圖 2-1 電流環(huán)控制原理圖步電機(jī)電流環(huán)控制原理如圖 2-1 所示，控制對(duì)象包括 PWM(脈器(包括 PWM 信號(hào)形成、延時(shí)、隔離驅(qū)動(dòng)及逆變器)、永磁同步電流采祥和濾波電路。采用采用電壓型逆變器控制，逆變器電壓放大倍數(shù)K=15.5，0.6。給定電流值*di 和*qi 與電流反饋值di 和qi 進(jìn)行比較，其差值出定子電壓：d d d*q q qK( β )K( β )u i iu i i 變器電壓放大倍數(shù)K=15.5，電流反饋系數(shù)β=0.6。中，一直保持*di 0，由于永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中電流環(huán)響流調(diào)節(jié)過(guò)程中，可以認(rèn)為電機(jī)速度不變，只要適當(dāng)選擇電流調(diào)*d di i 0和*q qi i，從而獲得di 0的控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)直軸和流環(huán)的控制模型為：

2.2.1 電流采樣延時(shí)圖 2-2 SSSUM1 電流采樣時(shí)序圖圖 2-2 為 SSSUM1 模式的電流采樣時(shí)序圖。在1( )/ 2k kT T 即載波周期中點(diǎn)時(shí)刻，得到采樣的三相電流 ( )abci k ，但該電流值經(jīng)過(guò)矢量變換及相應(yīng)的電流環(huán)運(yùn)算得到的占空比k1D 不會(huì)在就下來(lái)的kT 時(shí)刻更新，而是需要在k1T 時(shí)刻更新這個(gè)占空比，而在kT 時(shí)刻更新之前計(jì)算過(guò)的占空比值k2D 。從采樣時(shí)刻到根據(jù)該采樣時(shí)刻計(jì)算得出的占空比更新時(shí)刻兩者之間的總時(shí)間為PWM1.5T ，則 SSSUM1 的電流采樣延時(shí)為PWM1.5T 。圖 2-3 為 SSSUM2 模式的電流采樣時(shí)序圖。在kT 即載波周期起始時(shí)刻，得到采樣的三相電流 ( )abci k ，該電流值經(jīng)過(guò)矢量變換及相應(yīng)的電流環(huán)運(yùn)算得到的占空比k1D 會(huì)在就下來(lái)的kT 時(shí)刻更新

PWM1.5T 。圖 2-3 為 SSSUM2 模式的電流采樣時(shí)序圖。在kT 即載波周期起始時(shí)刻，得到采樣的三相電流 ( )abci k ，該電流值經(jīng)過(guò)矢量變換及相應(yīng)的電流環(huán)運(yùn)算得到的占空比k1D 會(huì)在就下來(lái)的kT 時(shí)刻更新，同樣在kT 采樣對(duì)應(yīng)的占空比kD 會(huì)在下一周期起始時(shí)刻k1T 更新，以輸出需要的電壓矢量，而是需要在k1T 時(shí)刻更新這個(gè)占空比，而在kT 時(shí)刻更新之前計(jì)算過(guò)的占空比值k2D 。從采樣時(shí)刻到根據(jù)該采樣時(shí)刻計(jì)算得出的占空比更新時(shí)刻兩者之間的總時(shí)間為PWMT ，則 SSSUM2 的電流采樣延時(shí)為PWMT 。
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本文編號(hào)：2875285