永磁同步電機(jī)無傳感器控制和混沌控制的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-26 00:50
永磁同步電機(jī)(PMSM)因其具有電機(jī)功率密度高、工作效率高、慣性低、體積小以及有效節(jié)省能源等顯著的性能優(yōu)點(diǎn),使其在我國風(fēng)力發(fā)電、航空航天、柔性制造以及船舶制造行業(yè)等高性能伺服控制領(lǐng)域的應(yīng)用中得到極為普遍的推廣。目前,永磁同步電機(jī)常用的有應(yīng)用最為廣泛的矢量控制和轉(zhuǎn)矩響應(yīng)更快的直接轉(zhuǎn)矩控制。但傳感器的存在也給其帶來了諸多不便限制,一方面增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度,導(dǎo)致制造成本大幅度上升,另一方面致使電機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性降低。無傳感器技術(shù)通過控制算法采集轉(zhuǎn)子位置信息參數(shù),對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子信息進(jìn)行較為準(zhǔn)確的檢測(cè),避免了傳感器的安裝造成的系統(tǒng)失準(zhǔn)問題。永磁同步電機(jī)是一種非常復(fù)雜且典型的非線性系統(tǒng),在電機(jī)運(yùn)行于某一特殊的工作條件下時(shí),就會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則運(yùn)動(dòng),這是一種典型的混沌現(xiàn)象。這種現(xiàn)象將會(huì)對(duì)電機(jī)帶來危害,包括轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的劇烈震蕩,電流噪聲等,甚至可能危及電機(jī)的負(fù)載。因此,本文對(duì)PMSM的無傳感器控制技術(shù)和混沌控制技術(shù)進(jìn)行了研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)建立了PMSM的數(shù)學(xué)模型,對(duì)其坐標(biāo)變換的相關(guān)原理做出基本分析,隨后對(duì)永磁同步電機(jī)的混沌模型進(jìn)行了推導(dǎo),對(duì)端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)的基本理論進(jìn)行了分析和...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 無傳感器控制的研究現(xiàn)狀
1.2.2 混沌控制的研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 坐標(biāo)變換
2.3 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.3.1 三相ABC靜止坐標(biāo)系下PMSM的數(shù)學(xué)模型
2.3.2 兩相αβ靜止坐標(biāo)系下PMSM的數(shù)學(xué)模型
2.3.3 兩相dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下PMSM的數(shù)學(xué)模型
2.4 永磁同步電機(jī)的混沌模型
2.4.1 洛倫茲模型
2.4.2 耗散系統(tǒng)理論
2.5 小結(jié)
3 基于自適應(yīng)滑模觀測(cè)器的無傳感器控制技術(shù)
3.1 引言
3.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制原理
3.2.1 滑模變結(jié)構(gòu)基本理論
3.2.2 滑模變結(jié)構(gòu)的性能分析
3.3 傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器的基本構(gòu)成
3.3.1 滑模觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
3.3.2 一階低通濾波器
3.3.3 轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的提取
3.4 滑模觀測(cè)器的改進(jìn)策略
3.4.1 基于雙曲正切函數(shù)的滑模觀測(cè)器
3.4.2 自適應(yīng)滑模觀測(cè)器的增益設(shè)計(jì)
3.4.3 基于鎖相環(huán)原理的轉(zhuǎn)子位置估算
3.4.4 改進(jìn)滑模觀測(cè)器魯棒性分析
3.5 仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析
3.6 小結(jié)
4 基于端口受控耗散哈密頓模型的永磁同步電機(jī)混沌系統(tǒng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
4.1 端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)的基本理論
4.1.1 端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)
4.1.2 端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)的無源控制理論
4.2 永磁同步電機(jī)的端口受控哈密頓模型
4.3 端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)自適應(yīng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
4.4 仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析
4.5 小結(jié)
5 基于端口受控耗散哈密頓實(shí)現(xiàn)的永磁同步電機(jī)混沌控制的研究
5.1 永磁同步電機(jī)自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)混沌控制器設(shè)計(jì)
5.1.1 自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)混沌控制器設(shè)計(jì)
5.1.2 自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器的穩(wěn)定性證明
5.2 滑模變結(jié)構(gòu)——耗散哈密頓混合混沌控制設(shè)計(jì)
5.3 仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析
5.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3458497
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 無傳感器控制的研究現(xiàn)狀
1.2.2 混沌控制的研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.1 引言
2.2 坐標(biāo)變換
2.3 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.3.1 三相ABC靜止坐標(biāo)系下PMSM的數(shù)學(xué)模型
2.3.2 兩相αβ靜止坐標(biāo)系下PMSM的數(shù)學(xué)模型
2.3.3 兩相dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下PMSM的數(shù)學(xué)模型
2.4 永磁同步電機(jī)的混沌模型
2.4.1 洛倫茲模型
2.4.2 耗散系統(tǒng)理論
2.5 小結(jié)
3 基于自適應(yīng)滑模觀測(cè)器的無傳感器控制技術(shù)
3.1 引言
3.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制原理
3.2.1 滑模變結(jié)構(gòu)基本理論
3.2.2 滑模變結(jié)構(gòu)的性能分析
3.3 傳統(tǒng)滑模觀測(cè)器的基本構(gòu)成
3.3.1 滑模觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
3.3.2 一階低通濾波器
3.3.3 轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的提取
3.4 滑模觀測(cè)器的改進(jìn)策略
3.4.1 基于雙曲正切函數(shù)的滑模觀測(cè)器
3.4.2 自適應(yīng)滑模觀測(cè)器的增益設(shè)計(jì)
3.4.3 基于鎖相環(huán)原理的轉(zhuǎn)子位置估算
3.4.4 改進(jìn)滑模觀測(cè)器魯棒性分析
3.5 仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析
3.6 小結(jié)
4 基于端口受控耗散哈密頓模型的永磁同步電機(jī)混沌系統(tǒng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
4.1 端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)的基本理論
4.1.1 端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)
4.1.2 端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)的無源控制理論
4.2 永磁同步電機(jī)的端口受控哈密頓模型
4.3 端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)自適應(yīng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
4.4 仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析
4.5 小結(jié)
5 基于端口受控耗散哈密頓實(shí)現(xiàn)的永磁同步電機(jī)混沌控制的研究
5.1 永磁同步電機(jī)自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)混沌控制器設(shè)計(jì)
5.1.1 自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)混沌控制器設(shè)計(jì)
5.1.2 自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器的穩(wěn)定性證明
5.2 滑模變結(jié)構(gòu)——耗散哈密頓混合混沌控制設(shè)計(jì)
5.3 仿真驗(yàn)證與結(jié)果分析
5.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3458497
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