異步電機(jī)DTC系統(tǒng)的自抗擾與滑?刂
發(fā)布時(shí)間:2021-10-31 18:26
為了改善傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)調(diào)速系統(tǒng)中存在的轉(zhuǎn)矩及磁鏈脈動(dòng)過(guò)大等問(wèn)題,將自抗擾控制、滑?刂频认冗M(jìn)控制理論應(yīng)用到異步電動(dòng)機(jī)DTC中,設(shè)計(jì)了新的控制策略,達(dá)到有效削弱轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動(dòng)等效果?傮w內(nèi)容如下:首先,闡述本課題研究的目的、意義以及國(guó)內(nèi)外異步電動(dòng)機(jī)控制方法研究現(xiàn)狀,接著簡(jiǎn)要介紹章節(jié)安排和主要研究?jī)?nèi)容。其次,介紹異步電機(jī)基于滯環(huán)比較器和電壓向量開關(guān)選擇表的傳統(tǒng)DTC的原理,通過(guò)搭建仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)P?利用Matlab/Simulink軟件完成了仿真實(shí)驗(yàn)。再次,闡述自抗擾、滑模控制理論的原理,為了提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度以及增強(qiáng)穩(wěn)態(tài)抗擾性等,采取轉(zhuǎn)速自抗擾控制器取代傳統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器,新型趨近律構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩、磁鏈滑模控制器取代滯環(huán)比較器,并且結(jié)合SVPWM技術(shù)驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)。在Matlab/Simulink軟件環(huán)境下進(jìn)行對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表示該控制策略可以有效減小傳統(tǒng)DTC系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩、磁鏈和電流脈動(dòng)。然后,為了改善傳統(tǒng)一階滑模固有的抖振現(xiàn)象,根據(jù)超扭曲滑模(Supertwisting,St)和終端滑?刂圃,設(shè)計(jì)Super-twisting轉(zhuǎn)速控制器和非奇異終端滑模磁鏈、轉(zhuǎn)矩控制器。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果...
【文章來(lái)源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
異步電動(dòng)機(jī)的三相物理模型
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文132,上限為,下限為,轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器的輸入信號(hào)為()=,輸出信號(hào)如下式101S+=(2-13)滿足時(shí),說(shuō)明給定轉(zhuǎn)矩高于電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)矩值,比較器輸出S=1,這時(shí)應(yīng)考慮定子磁鏈所處位置,選擇合適的電壓向量增大輸出轉(zhuǎn)矩值;滿足時(shí),說(shuō)明給定轉(zhuǎn)矩與電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)矩值相等,此時(shí)比較器輸出S0=,控制系統(tǒng)借助選用零電壓向量保證輸出轉(zhuǎn)矩值恒定;滿足時(shí),說(shuō)明電機(jī)給定轉(zhuǎn)矩低于實(shí)際轉(zhuǎn)矩值,比較器輸出S=1,這時(shí)應(yīng)選取恰當(dāng)?shù)碾妷合蛄,減少轉(zhuǎn)矩輸出值。2.2.4扇區(qū)判斷環(huán)節(jié)和電壓向量開關(guān)選擇表定子磁鏈投影到abc三相坐標(biāo)系,可以獲取如圖2-7所示的分布圖。圖2-7定子磁鏈扇區(qū)分布圖定子磁鏈扇區(qū)判斷信號(hào)WS的輸出原則如下,其中WaS、WbS以及WcS的值取決于定子磁鏈在abc坐標(biāo)軸投影的大校42WWaWbWcS=S+S+S(2-14)WS與上文2.2.2滯環(huán)比較器輸出的S和S組合,就能夠選擇電壓向量控制逆變器的狀態(tài),驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。本章節(jié)所使用的電壓向量開關(guān)選擇表如表2-1所示。
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文17圖2-14異步電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)DTC定子磁鏈軌跡異步電動(dòng)機(jī)基于滯環(huán)比較器和電壓向量開關(guān)表的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在電機(jī)本體參數(shù)不確定性以及負(fù)載轉(zhuǎn)矩隨機(jī)性工況的轉(zhuǎn)速曲線如下。異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置與上文一致,圖2-15至圖2-17分別為定子電阻sR、轉(zhuǎn)子電阻rR以及互感mL增加20%后的轉(zhuǎn)速曲線。定子電阻變化時(shí)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線相較于圖2-8出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)現(xiàn)象。轉(zhuǎn)子電阻以及互感變化時(shí),異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線并沒(méi)有明顯的變化。圖2-15異步電動(dòng)機(jī)定子電阻變化時(shí)的轉(zhuǎn)速曲線圖2-16異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻變化時(shí)的轉(zhuǎn)速曲線
本文編號(hào):3468631
【文章來(lái)源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
異步電動(dòng)機(jī)的三相物理模型
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文132,上限為,下限為,轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器的輸入信號(hào)為()=,輸出信號(hào)如下式101S+=(2-13)滿足時(shí),說(shuō)明給定轉(zhuǎn)矩高于電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)矩值,比較器輸出S=1,這時(shí)應(yīng)考慮定子磁鏈所處位置,選擇合適的電壓向量增大輸出轉(zhuǎn)矩值;滿足時(shí),說(shuō)明給定轉(zhuǎn)矩與電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)矩值相等,此時(shí)比較器輸出S0=,控制系統(tǒng)借助選用零電壓向量保證輸出轉(zhuǎn)矩值恒定;滿足時(shí),說(shuō)明電機(jī)給定轉(zhuǎn)矩低于實(shí)際轉(zhuǎn)矩值,比較器輸出S=1,這時(shí)應(yīng)選取恰當(dāng)?shù)碾妷合蛄,減少轉(zhuǎn)矩輸出值。2.2.4扇區(qū)判斷環(huán)節(jié)和電壓向量開關(guān)選擇表定子磁鏈投影到abc三相坐標(biāo)系,可以獲取如圖2-7所示的分布圖。圖2-7定子磁鏈扇區(qū)分布圖定子磁鏈扇區(qū)判斷信號(hào)WS的輸出原則如下,其中WaS、WbS以及WcS的值取決于定子磁鏈在abc坐標(biāo)軸投影的大校42WWaWbWcS=S+S+S(2-14)WS與上文2.2.2滯環(huán)比較器輸出的S和S組合,就能夠選擇電壓向量控制逆變器的狀態(tài),驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。本章節(jié)所使用的電壓向量開關(guān)選擇表如表2-1所示。
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文17圖2-14異步電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)DTC定子磁鏈軌跡異步電動(dòng)機(jī)基于滯環(huán)比較器和電壓向量開關(guān)表的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在電機(jī)本體參數(shù)不確定性以及負(fù)載轉(zhuǎn)矩隨機(jī)性工況的轉(zhuǎn)速曲線如下。異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置與上文一致,圖2-15至圖2-17分別為定子電阻sR、轉(zhuǎn)子電阻rR以及互感mL增加20%后的轉(zhuǎn)速曲線。定子電阻變化時(shí)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線相較于圖2-8出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)現(xiàn)象。轉(zhuǎn)子電阻以及互感變化時(shí),異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線并沒(méi)有明顯的變化。圖2-15異步電動(dòng)機(jī)定子電阻變化時(shí)的轉(zhuǎn)速曲線圖2-16異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻變化時(shí)的轉(zhuǎn)速曲線
本文編號(hào):3468631
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