發(fā)布時間：2022-08-11 19:52

　　永磁同步電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）不僅具有功率密度高、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn),而且結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小,因此在工程實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用。然而,永磁同步電機(jī)是一個多變量強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng),單純的PID控制難以同時滿足動態(tài)響應(yīng)快、超調(diào)小以及抗干擾能力強(qiáng)的高性能要求。因此,本文在PMSM控制系統(tǒng)中引入自抗擾控制技術(shù)（Active Disturbance Rejection Control,ADRC）。為了避免機(jī)械位置傳感器帶來的種種缺點(diǎn),本文對基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器（Extended State Observer,ESO）的PMSM無位置傳感器控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。針對基于ESO的無位置傳感器控制系統(tǒng),研究在d-q坐標(biāo)系下基于ADRC控制器的轉(zhuǎn)子角度觀測方法和在α-β坐標(biāo)系下基于ESO的轉(zhuǎn)子角度觀測方法,并通過仿真分析兩者的性能,構(gòu)建基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器和歸一化鎖相環(huán)的無位置傳感器控制系統(tǒng),并證明擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的穩(wěn)定性。最后仿真驗(yàn)證該方法對轉(zhuǎn)子位置的觀測性能。基于PMSM系統(tǒng)和典型的二階積分串聯(lián)型系統(tǒng)對NLADRC和LADRC... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 PMSM控制策略研究現(xiàn)狀
        1.2.1 矢量控制
        1.2.2 直接轉(zhuǎn)矩控制
        1.2.3 先進(jìn)控制策略
    1.3 無位置傳感器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 自抗擾控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 PMSM數(shù)學(xué)模型及自抗擾控制技術(shù)
    2.1 引言
    2.2 PMSM的數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 三相靜止坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 兩相靜止坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)數(shù)學(xué)模型
    2.3 SVPWM調(diào)制方法
    2.4 自抗擾控制器模型分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的轉(zhuǎn)子角度觀測
    3.1 引言
    3.2 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的轉(zhuǎn)子角度觀測
        3.2.1 基于電流環(huán)自抗擾控制器的轉(zhuǎn)子角度觀測
        3.2.2 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的角度觀測
        3.2.3 擴(kuò)張狀態(tài)觀測器對非常值函數(shù)的觀測性能
    3.3 單同步坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)
    3.4 穩(wěn)定性分析與參數(shù)整定
        3.4.1 穩(wěn)定性分析
        3.4.2 參數(shù)整定
    3.5 仿真驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于NLADRC/LADRC切換控制系統(tǒng)
    4.1 引言
    4.2 NLADRC和 LADRC的性能分析
        4.2.1 動態(tài)系統(tǒng)線性化
        4.2.2 NLADRC和 LADRC的性能比較
    4.3 基于PMSM的 SADRC控制器設(shè)計(jì)
        4.3.1 NLADRC和 LADRC控制器設(shè)計(jì)
        4.3.2 NLADRC/LADRC切換策略
        4.3.3 基于SADRC控制器的無傳感器控制系統(tǒng)
    4.4 SADRC控制系統(tǒng)分析
        4.4.1 電流控制環(huán)路分析
        4.4.2 轉(zhuǎn)速環(huán)SADRC穩(wěn)定性分析
    4.5 ADRC參數(shù)整定
        4.5.1 NLADRC參數(shù)整定
        4.5.2 LADRC參數(shù)整定
        4.5.3 基于兩步法的NLADRC參數(shù)整定方法
    4.6 仿真驗(yàn)證
    4.7 本章小結(jié)
第5章 PMSM實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
    5.3 軟件程序設(shè)計(jì)
        5.3.1 主程序設(shè)計(jì)
        5.3.2 DSP中斷程序設(shè)計(jì)
        5.3.3 FPGA程序設(shè)計(jì)
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.4.1 基于ESO的角度觀測
        5.4.2 NLADRC/LADRC切換控制
        5.4.3 基于ESO角度觀測和SADRC控制器的控制系統(tǒng)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]基于自抗擾控制器的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)控制策略的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 劉清.天津大學(xué) 2011
[3]基于高頻信號注入的永磁同步電動機(jī)無位置傳感器控制[D]. 王麗梅.沈陽工業(yè)大學(xué) 2005

碩士論文
[1]永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)研究[D]. 楊云程.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于自抗擾控制的永磁直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及其無速度傳感器方案研究[D]. 鄭森格.山東大學(xué) 2017
[3]基于MRAS的洗衣機(jī)用PMSM矢量控制策略研究[D]. 杜丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：3675285