本文關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)的預(yù)測控制算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著永磁同步電機(jī)控制算法和DSP技術(shù)的不斷發(fā)展,采用高性能控制策略的數(shù)字永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)將成為發(fā)展的趨勢。由于高性能永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)需要有快速響應(yīng)電流環(huán)以保證系統(tǒng)的高動態(tài)性能,而傳統(tǒng)的PI控制器往往調(diào)節(jié)時間長,且易于出現(xiàn)超調(diào)和振蕩等現(xiàn)象,難以滿足高性能伺服系統(tǒng)應(yīng)用場合的要求。雖然電流預(yù)測控制依賴精確數(shù)學(xué)模型,但是它能夠?qū)崿F(xiàn)高動態(tài)響應(yīng)需求,因此深入研究預(yù)測控制在電機(jī)控制中運(yùn)用,具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文首先介紹了永磁同步電機(jī)矢量控制的基本框架,包括了空間矢量、靜止坐標(biāo)系、和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型、電磁轉(zhuǎn)矩方程、運(yùn)動方程和矢量控制技術(shù)以及SVPWM的實(shí)現(xiàn)方法,并在Simulink環(huán)境中對整個系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。通過對永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模分析,設(shè)計了PI控制器參數(shù),證明了PI控制器存在的快速與超調(diào)的內(nèi)在矛盾。由于傳統(tǒng)的預(yù)測控制存在的電流穩(wěn)態(tài)誤差問題,因此本文將引入擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器,對擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器的原理進(jìn)行分析,設(shè)計并驗(yàn)證電流擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器的有效性,為后面補(bǔ)償算法提供理論基礎(chǔ)。在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,推導(dǎo)出永磁同步電機(jī)和電壓型逆變器的預(yù)測數(shù)學(xué)模型。基于電機(jī)和逆變器的預(yù)測模型深入分析了控制器參數(shù)偏差對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和電流穩(wěn)態(tài)誤差的影響,同時在一定工況條件下進(jìn)行的仿真實(shí)驗(yàn)來說明這個問題�；谇懊鎸τ来磐诫姍C(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的深入研究,提出了一種消除電流穩(wěn)態(tài)誤差的補(bǔ)償算法,在Simulink環(huán)境下進(jìn)行帶補(bǔ)償算法預(yù)測模型仿真,仿真實(shí)驗(yàn)表明了在參數(shù)出現(xiàn)偏差的情況下,有很好的補(bǔ)償效果。最后基于TMS320F2812 DSP控制器的永磁同步電機(jī)控制平臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,從仿真和實(shí)驗(yàn)波形驗(yàn)證了本文提出的算法有效性。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)測控制 永磁同步電機(jī) 擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器 矢量控制
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題研究的背景及意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析11-17
• 1.2.1 滯環(huán)控制12
• 1.2.2 線性PI控制12-13
• 1.2.3 預(yù)測控制13-16
• 1.2.4 研究動向16-17
• 1.3 本課題的研究內(nèi)容17-18
• 第二章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和矢量控制18-31
• 2.1 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型18-24
• 2.2 永磁同步電機(jī)矢量控制原理24-25
• 2.3 空間矢量調(diào)制25-29
• 2.3.1 SVPWM原理25-27
• 2.3.2 SVPWM的實(shí)現(xiàn)方法27-29
• 2.4 永磁同步電機(jī)矢量控制仿真實(shí)現(xiàn)29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 PI控制器設(shè)計和擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器研究31-43
• 3.1 電流環(huán)控制器設(shè)計31-35
• 3.1.1 控制器設(shè)計要求31-34
• 3.1.2 仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)34-35
• 3.2 擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器(ESO)35-41
• 3.2.1 電流環(huán)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器設(shè)計38-40
• 3.2.2 擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器參數(shù)整定40-41
• 3.3 本章小結(jié)41-43
• 第四章 電流預(yù)測控制算法研究43-57
• 4.1 電流預(yù)測控制算法分析43-45
• 4.2 電流預(yù)測控制參數(shù)敏感性分析45-51
• 4.2.1 參數(shù)偏差45-48
• 4.2.2 參數(shù)敏感性仿真48-51
• 4.3 參數(shù)偏差補(bǔ)償算法51-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 永磁同步電機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)57-63
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺介紹57-58
• 5.2 軟件系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果58-62
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)58-60
• 5.2.2 系統(tǒng)開環(huán)實(shí)驗(yàn)60-61
• 5.2.3 PI和預(yù)測控制實(shí)驗(yàn)分析61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文68-70
• 致謝70

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