永磁同步電機具有高效、高功率密度、高轉(zhuǎn)矩慣量比等優(yōu)點,是最具競爭力的驅(qū)動電機,廣泛應(yīng)用于高性能驅(qū)動系統(tǒng)中。目前,以永磁同步電機為驅(qū)動和數(shù)字化主動控制技術(shù)構(gòu)成的電機控制系統(tǒng)己成為運動控制系統(tǒng)發(fā)展的一個主流方向。在數(shù)字主動控制技術(shù)的環(huán)節(jié)會產(chǎn)生控制系統(tǒng)固有的時滯效應(yīng),但是這種小的時滯量所產(chǎn)生的時滯效應(yīng)往往會影響到整個受控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制系統(tǒng)的控制性能。以永磁同步電機電流環(huán)PI控制系統(tǒng)為分析對象,分析電流環(huán)數(shù)字控制的固有延時,建立電流環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)的時滯分數(shù)階微分方程的數(shù)學模型�；谡麛�(shù)階差分方程穩(wěn)定性理論對電流環(huán)PI控制系統(tǒng)的差分方程進行穩(wěn)定性分析。擴展到PI異步控制,PD異步控制及PID異步控制進行對比分析,尋找異步控制對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響效果�；跁r滯分數(shù)階微分方程穩(wěn)定性理論,應(yīng)用分數(shù)階積分上限法分析電流環(huán)時滯分數(shù)階PI~λ異步控制的時滯參數(shù)穩(wěn)定區(qū)域,并擴展到時滯分數(shù)階PI~λD~δ異步控制。以分數(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)和時滯參數(shù)穩(wěn)定區(qū)域的關(guān)系。并應(yīng)用分數(shù)階穩(wěn)定性切換理論尋找電流環(huán)時滯分數(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。并以分數(shù)階微積分階次λ和δ為參數(shù)分析分數(shù)階階次變化對電流環(huán)控制系統(tǒng)的參數(shù)穩(wěn)定區(qū)域的影響。最后用Matlab建立永磁同步電機的仿真模型對分析結(jié)果進行驗證。
【學位單位】：石家莊鐵道大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP273;TM341
【部分圖文】：

圖 2-1 電流環(huán)控制原理圖步電機電流環(huán)控制原理如圖 2-1 所示，控制對象包括 PWM(脈器(包括 PWM 信號形成、延時、隔離驅(qū)動及逆變器)、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，由于永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)中電流環(huán)響流調(diào)節(jié)過程中，可以認為電機速度不變，只要適當選擇電流調(diào)*d di i 0和*q qi i，從而獲得di 0的控制，實現(xiàn)電機直軸和流環(huán)的控制模型為：

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

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