永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)與自適應(yīng)控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-16 14:31
永磁同步電機(jī)(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有體積小、功率密度高、重量輕、運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在航空航天、醫(yī)療器械、數(shù)控機(jī)床等高性能場(chǎng)合。隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)社會(huì)快速發(fā)展,對(duì)永磁同步電機(jī)的控制性能指標(biāo)提出了更高的要求。高性能永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)依賴于精確的數(shù)學(xué)模型,而外部運(yùn)行環(huán)境變化及系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)的隨機(jī)性和不確定性,制約著精確數(shù)學(xué)模型的建立,相應(yīng)數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)更為復(fù)雜,導(dǎo)致永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)高性能的特點(diǎn)難以發(fā)揮。本文針對(duì)永磁同步電機(jī)參數(shù)在線辨識(shí)展開(kāi)了深入研究,并根據(jù)參數(shù)辨識(shí)的結(jié)果設(shè)計(jì)隨參數(shù)變化的自適應(yīng)數(shù)字控制器,進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的性能。本文的主要研究?jī)?nèi)容有:首先,介紹了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,分析了永磁同步電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,在模型參考自適應(yīng)參數(shù)辨識(shí)方法及波波夫超穩(wěn)定性理論的基礎(chǔ)上,考慮外部運(yùn)行環(huán)境不確定性因素及內(nèi)部逆變器非理想狀態(tài)下死區(qū)效應(yīng)對(duì)參數(shù)辨識(shí)的影響,針對(duì)永磁同步電機(jī)定子電阻、電感和永磁體磁鏈的參數(shù)辨識(shí),設(shè)計(jì)了一種帶死區(qū)補(bǔ)償?shù)哪P蛥⒖甲赃m應(yīng)參數(shù)辨識(shí)律,并在Matlab/Simulink環(huán)境...
【文章來(lái)源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
整體設(shè)計(jì)流程框圖
2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型與矢量控制2.1 永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)電勵(lì)磁三相同步電機(jī)有很大的相似之處,不同點(diǎn)在于電勵(lì)三相同步電機(jī)轉(zhuǎn)子是由勵(lì)磁線圈構(gòu)成,而永磁同步電機(jī)則使用永磁體代替勵(lì)磁線圈,故命名為永磁同步電機(jī)。永磁同步電機(jī)從結(jié)構(gòu)上可以類(lèi)比成一臺(tái)電勵(lì)磁式三相同步電機(jī)。圖 2.1 所示,根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上的安裝形式不同,永磁同步電機(jī)又可分為表貼式、內(nèi)插和內(nèi)埋式,不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁同步電機(jī)在制作工藝、應(yīng)用場(chǎng)合、控制策略、工作性能方面都有著明顯的差異,可滿足不同條件下的使用需求。永磁體永磁體永磁體
且三相繞組之間互差 120 度,如圖2.2 所示,規(guī)定相電流從 X,Y,Z 端流進(jìn),從 A,B,C 端流出為正方向,根據(jù)右手螺旋定則可以得到各個(gè)繞組磁勢(shì)的方向,以電流正向流入時(shí)產(chǎn)生的磁勢(shì)方向?yàn)檎较,以并將其作為空間坐標(biāo)軸軸線,可以建立三相靜止坐標(biāo)系[41]。在此三相靜止坐標(biāo)系下,可以得到三相定子電壓方程矩陣:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁同步電機(jī)電流環(huán)頻率響應(yīng)改進(jìn)策略研究[J]. 肖海峰,賀昱耀,喬社娟. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]基于智能控制理論的永磁同步電機(jī)FOC速度控制系統(tǒng)研究[J]. 包明杰,張浩然,王映月. 機(jī)電信息. 2018(09)
[3]基于穩(wěn)態(tài)欠秩方程的永磁同步電機(jī)多參數(shù)并行辨識(shí)[J]. 儲(chǔ)建華,于霜,魏海峰. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2018(01)
[4]基于模型參考自適應(yīng)參數(shù)辨識(shí)的永磁同步電機(jī)電流預(yù)測(cè)控制[J]. 汪琦,王爽,付俊永,李永貴,馮堅(jiān)棟. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2017(07)
[5]基于擾動(dòng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)電流環(huán)自適應(yīng)滑?刂芠J]. 劉京,李洪文,鄧永停. 光學(xué)精密工程. 2017(05)
[6]發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)三種智能算法的比較[J]. 舒輝,陳芳. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(04)
[7]基于模型參考自適應(yīng)控制的直線電機(jī)位置控制[J]. 史偉民,歐陽(yáng)博,楊亮亮,時(shí)軍. 機(jī)電工程. 2017(03)
[8]基于模糊PID的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究[J]. 茌宏理,竇金生. 電子設(shè)計(jì)工程. 2017(05)
[9]適用于連續(xù)加減速的永磁同步電機(jī)模糊增益自調(diào)整PI控制研究[J]. 胡勤豐,陳威振,邱攀峰,花熙文. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[10]基于模糊理論的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制[J]. 張露,鄧福軍. 變頻器世界. 2016(09)
博士論文
[1]基于參數(shù)辨識(shí)的高性能永磁同步電機(jī)控制策略研究[D]. 牛里.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]永磁同步電機(jī)多參數(shù)在線辨識(shí)研究[D]. 劉侃.湖南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于MRAS的永磁同步電機(jī)參數(shù)在線辨識(shí)的研究[D]. 楊照坤.深圳大學(xué) 2017
[2]基于永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的矢量控制理論、仿真、實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用研究[D]. 劉曉黎.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于參數(shù)辨識(shí)的永磁同步電機(jī)控制策略的研究[D]. 王星.杭州電子科技大學(xué) 2016
[4]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器的交流永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)[D]. 姜曉亮.南京師范大學(xué) 2011
本文編號(hào):3439978
【文章來(lái)源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
整體設(shè)計(jì)流程框圖
2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型與矢量控制2.1 永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)電勵(lì)磁三相同步電機(jī)有很大的相似之處,不同點(diǎn)在于電勵(lì)三相同步電機(jī)轉(zhuǎn)子是由勵(lì)磁線圈構(gòu)成,而永磁同步電機(jī)則使用永磁體代替勵(lì)磁線圈,故命名為永磁同步電機(jī)。永磁同步電機(jī)從結(jié)構(gòu)上可以類(lèi)比成一臺(tái)電勵(lì)磁式三相同步電機(jī)。圖 2.1 所示,根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上的安裝形式不同,永磁同步電機(jī)又可分為表貼式、內(nèi)插和內(nèi)埋式,不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁同步電機(jī)在制作工藝、應(yīng)用場(chǎng)合、控制策略、工作性能方面都有著明顯的差異,可滿足不同條件下的使用需求。永磁體永磁體永磁體
且三相繞組之間互差 120 度,如圖2.2 所示,規(guī)定相電流從 X,Y,Z 端流進(jìn),從 A,B,C 端流出為正方向,根據(jù)右手螺旋定則可以得到各個(gè)繞組磁勢(shì)的方向,以電流正向流入時(shí)產(chǎn)生的磁勢(shì)方向?yàn)檎较,以并將其作為空間坐標(biāo)軸軸線,可以建立三相靜止坐標(biāo)系[41]。在此三相靜止坐標(biāo)系下,可以得到三相定子電壓方程矩陣:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁同步電機(jī)電流環(huán)頻率響應(yīng)改進(jìn)策略研究[J]. 肖海峰,賀昱耀,喬社娟. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]基于智能控制理論的永磁同步電機(jī)FOC速度控制系統(tǒng)研究[J]. 包明杰,張浩然,王映月. 機(jī)電信息. 2018(09)
[3]基于穩(wěn)態(tài)欠秩方程的永磁同步電機(jī)多參數(shù)并行辨識(shí)[J]. 儲(chǔ)建華,于霜,魏海峰. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2018(01)
[4]基于模型參考自適應(yīng)參數(shù)辨識(shí)的永磁同步電機(jī)電流預(yù)測(cè)控制[J]. 汪琦,王爽,付俊永,李永貴,馮堅(jiān)棟. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2017(07)
[5]基于擾動(dòng)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)電流環(huán)自適應(yīng)滑?刂芠J]. 劉京,李洪文,鄧永停. 光學(xué)精密工程. 2017(05)
[6]發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)三種智能算法的比較[J]. 舒輝,陳芳. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(04)
[7]基于模型參考自適應(yīng)控制的直線電機(jī)位置控制[J]. 史偉民,歐陽(yáng)博,楊亮亮,時(shí)軍. 機(jī)電工程. 2017(03)
[8]基于模糊PID的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真研究[J]. 茌宏理,竇金生. 電子設(shè)計(jì)工程. 2017(05)
[9]適用于連續(xù)加減速的永磁同步電機(jī)模糊增益自調(diào)整PI控制研究[J]. 胡勤豐,陳威振,邱攀峰,花熙文. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[10]基于模糊理論的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制[J]. 張露,鄧福軍. 變頻器世界. 2016(09)
博士論文
[1]基于參數(shù)辨識(shí)的高性能永磁同步電機(jī)控制策略研究[D]. 牛里.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]永磁同步電機(jī)多參數(shù)在線辨識(shí)研究[D]. 劉侃.湖南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于MRAS的永磁同步電機(jī)參數(shù)在線辨識(shí)的研究[D]. 楊照坤.深圳大學(xué) 2017
[2]基于永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的矢量控制理論、仿真、實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用研究[D]. 劉曉黎.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于參數(shù)辨識(shí)的永磁同步電機(jī)控制策略的研究[D]. 王星.杭州電子科技大學(xué) 2016
[4]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器的交流永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)[D]. 姜曉亮.南京師范大學(xué) 2011
本文編號(hào):3439978
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