發(fā)布時間：2021-02-28 22:29

　　永磁同步電機具有尺寸小,結(jié)構(gòu)簡單,功率密度高,轉(zhuǎn)矩脈動小以及在高精度控制上可實現(xiàn)出色的工作效率等優(yōu)點,因此,越來越多地運用于工業(yè)制造、航天航空、家用電器等領域。隨著近年來能源與環(huán)境資源的日趨緊張,節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為國家發(fā)展基本策略,新能源電動汽車是今后汽車工業(yè)的重要發(fā)展趨勢。因此,研究永磁同步電機的高性能控制策略是國內(nèi)外電機控制領域的研究熱點。其中,無差拍預測控制方法因其具有快速的動態(tài)性能、開關頻率固定、電流諧波含量低、易于實現(xiàn)等優(yōu)點引起廣泛的關注。本文針對永磁同步電機無差拍預測控制算法展開研究,主要工作包括:基于永磁同步電機的基本結(jié)構(gòu),建立三相靜止坐標下的數(shù)學模型,接著通過Clark變換和Park變換得到其在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型。介紹了永磁同步電機矢量控制的工作原理以及其中的空間矢量脈寬調(diào)制模塊的實現(xiàn)方法�；谟来磐诫姍C兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系上的電流模型,設計了無差拍電流預測控制器。針對無差拍電流預測控制易受模型參數(shù)影響的缺點,采用一種滑模擾動觀測器來對參數(shù)不匹配情況下的擾動進行估計補償,并對觀測器的穩(wěn)定性進行了分析。仿真結(jié)果表明,該方法可有效提高電流控制器對參數(shù)的魯棒性。然后... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電機d、q軸電流響應

浙江工業(yè)大學碩士學位論文26圖3-3電機轉(zhuǎn)速響應Figure3-3.Motorspeedresponse圖3-4電機ABC三相電流Figure3-4.MotorABCthree-phasecurrent從圖3-2可以看出，由于無差拍電流預測控制算法存在一拍采樣延時。所以，在0.2s突加負載轉(zhuǎn)矩時q軸電流并不是立馬發(fā)生突變達到給定值，而是在0.202s時開始發(fā)生變化，接著在0.202s到0.205s之間q軸電流以最快的速度跟蹤達到給定值并穩(wěn)定下來，而d軸定子電流始終跟隨著d軸參考電流*0di=。從圖3-3可以看出，電機實際轉(zhuǎn)速很快的跟蹤上了給定參考轉(zhuǎn)速，并且?guī)缀醪淮嬖诔{(diào)，在0.2s突加負載轉(zhuǎn)矩時轉(zhuǎn)速出現(xiàn)下降，接著再次迅速跟蹤上了參考轉(zhuǎn)速。同時，可以看到電機的三相電流ABC的正弦度很高，穩(wěn)態(tài)性能良好，整個永磁同步電機系統(tǒng)的控制性能具有很好的效果。

浙江工業(yè)大學碩士學位論文26圖3-3電機轉(zhuǎn)速響應Figure3-3.Motorspeedresponse圖3-4電機ABC三相電流Figure3-4.MotorABCthree-phasecurrent從圖3-2可以看出，由于無差拍電流預測控制算法存在一拍采樣延時。所以，在0.2s突加負載轉(zhuǎn)矩時q軸電流并不是立馬發(fā)生突變達到給定值，而是在0.202s時開始發(fā)生變化，接著在0.202s到0.205s之間q軸電流以最快的速度跟蹤達到給定值并穩(wěn)定下來，而d軸定子電流始終跟隨著d軸參考電流*0di=。從圖3-3可以看出，電機實際轉(zhuǎn)速很快的跟蹤上了給定參考轉(zhuǎn)速，并且?guī)缀醪淮嬖诔{(diào)，在0.2s突加負載轉(zhuǎn)矩時轉(zhuǎn)速出現(xiàn)下降，接著再次迅速跟蹤上了參考轉(zhuǎn)速。同時，可以看到電機的三相電流ABC的正弦度很高，穩(wěn)態(tài)性能良好，整個永磁同步電機系統(tǒng)的控制性能具有很好的效果。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]永磁同步電機自適應模糊滑模魯棒無源控制[J]. 張懿,韋漢培,魏海峰,儲建華,彭艷.  電機與控制學報. 2019(09)
[2]感應電機低采樣頻率的磁鏈觀測器離散化模型研究[J]. 李杰,詹榕,宋文祥.  電工技術(shù)學報. 2019(15)
[3]基于模糊PI的永磁同步電機電流預測控制[J]. 吳敏,肖伸平,張曉虎,董新勇.  電工技術(shù). 2019(03)
[4]基于內(nèi)模干擾觀測器的永磁同步直線電機無差拍電流預測控制方法[J]. 尹忠剛,白聰,杜超,劉靜.  電工技術(shù)學報. 2018(24)
[5]基于滑模變結(jié)構(gòu)的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制[J]. 呂剛震,郝潤科,黃家豪.  電子測量技術(shù). 2018(21)
[6]變切換線Bang-Bang變結(jié)構(gòu)控制及在調(diào)平系統(tǒng)中的應用[J]. 田春鵬,宿浩,王魯昆,徐朝陽,唐功友.  中國海洋大學學報(自然科學版). 2018(08)
[7]永磁同步電機三矢量低開關頻率模型預測控制研究[J]. 姚駿,劉瑞闊,尹瀟.  電工技術(shù)學報. 2018(13)
[8]基于Elman神經(jīng)網(wǎng)絡的永磁直線同步電機互補滑�？刂芠J]. 趙希梅,金鴻雁.  電工技術(shù)學報. 2018(05)
[9]基于龍伯格擾動觀測器的永磁同步電機PWM電流預測控制[J]. 薛峰,儲建華,魏海峰.  電機與控制應用. 2017(11)
[10]基于無差拍預測控制和擾動觀測器的永磁同步電機電流控制[J]. 孫靜,劉旭東.  電機與控制應用. 2017(10)

碩士論文
[1]我國新能源汽車推廣路徑及模式研究[D]. 武守喜.吉林大學 2019
[2]基于自適應擾動觀測器的永磁同步直線電機無差拍預測電流控制研究[D]. 王立俊.安徽大學 2019
[3]永磁同步電動機預測控制策略研究[D]. 高帥軍.鄭州大學 2019
[4]永磁同步電機電流預測控制策略研究[D]. 云獻睿.中國礦業(yè)大學 2019
[5]永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)預測電流控制研究[D]. 韓鐘輝.中國礦業(yè)大學 2019
[6]永磁同步電機弱磁控制策略的研究與實現(xiàn)[D]. 朱奧辭.天津理工大學 2019
[7]基于滑模控制的多永磁同步電機同步控制研究[D]. 陸晟波.浙江工業(yè)大學 2019
[8]永磁同步電機控制策略優(yōu)化研究[D]. 魯光旭.哈爾濱工程大學 2019
[9]永磁同步電機無差拍電流預測控制研究[D]. 王戈.西安理工大學 2018
[10]基于SPC 1068的永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)設計[D]. 邊順甬.東南大學 2018



本文編號：3056551