基于慣量辨識(shí)的永磁同步電機(jī)自抗擾控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-31 01:09
永磁同步電機(jī)因其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩高,功率密度大,過(guò)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)被廣泛的應(yīng)用在高性能控制領(lǐng)域中。但因其本身是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合的時(shí)變系統(tǒng),在工況嚴(yán)苛且模型參數(shù)易變的內(nèi)外干擾下,需要其控制算法具備高度的抗擾性能,以保證控制系統(tǒng)具有優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)特性;诖,本文重點(diǎn)對(duì)自抗擾控制技術(shù)展開(kāi)研究,結(jié)合轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)方法為永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)了高性能的控制算法,提高了控制系統(tǒng)的魯棒性。首先,本文結(jié)合坐標(biāo)變換對(duì)PMSM進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,實(shí)現(xiàn)了被控對(duì)象的初步降階和解耦;對(duì)矢量控制策略進(jìn)行論述,采用di=0的矢量控制方案實(shí)現(xiàn)了被控對(duì)象的完全解耦;對(duì)SVPWM調(diào)制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和自抗擾控制理論進(jìn)行闡述,通過(guò)仿真對(duì)比LADRC和NLADRC的跟隨性能和抗擾性能,總結(jié)二者的優(yōu)缺點(diǎn),確定本文的研究方案。其次,根據(jù)PMSM的狀態(tài)方程和速度輸出方程,結(jié)合線性自抗擾控制策略,為PMSM系統(tǒng)設(shè)計(jì)了二階自抗擾控制器,詳細(xì)闡述了控制器各個(gè)部分的實(shí)現(xiàn)過(guò)程以及可調(diào)參數(shù)的整定方向,對(duì)控制器的穩(wěn)定性進(jìn)行理論分析,并通過(guò)仿真與傳統(tǒng)PI控制進(jìn)行比較,來(lái)驗(yàn)證控制算法的控制效果。最后,考慮到復(fù)雜工況下,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值改變會(huì)惡化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,本文先后通...
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 永磁同步電機(jī)控制策略的研究現(xiàn)狀
1.3 自抗擾控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)的研究現(xiàn)狀
1.4.1 離線辨識(shí)算法
1.4.2 在線辨識(shí)算法
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及自抗擾控制
2.1 引言
2.2 永磁同步電機(jī)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 坐標(biāo)變換
2.2.3 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型
2.3 矢量控制
2.4 SVPWM調(diào)制技術(shù)
2.5 自抗擾控制
2.5.1 非線性自抗擾控制
2.5.2 線性自抗擾控制
2.6 本章小結(jié)
第3章 永磁同步電機(jī)自抗擾控制器設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 二階自抗擾控制器設(shè)計(jì)
3.2.1 系統(tǒng)模型
3.2.2 非線性跟蹤微分器
3.2.3 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器
3.2.4 線性狀態(tài)誤差反饋律
3.3 二階自抗擾控制器參數(shù)整定
3.4 二階自抗擾控制器穩(wěn)定性分析
3.5 仿真分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)研究
4.1 引言
4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性能的影響
4.3 遞推最小二乘法辨識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
4.3.1 遞推最小二乘法原理
4.3.2 遞推最小二乘法辨識(shí)算法
4.3.3 遺忘因子遞推最小二乘法辨識(shí)算法
4.4 朗道離散遞推法辨識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
4.4.1 朗道離散遞推辨識(shí)原理
4.4.2 朗道離散遞推辨識(shí)算法
4.4.3 變?cè)鲆嫦禂?shù)的朗道離散遞推辨識(shí)算法
4.4.4 兩種辨識(shí)算法對(duì)比仿真分析
4.5 永磁同步電機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)仿真
4.5.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化對(duì)控制系統(tǒng)影響的仿真分析
4.5.2 永磁同步電機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)整體仿真分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3825390
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 永磁同步電機(jī)控制策略的研究現(xiàn)狀
1.3 自抗擾控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)的研究現(xiàn)狀
1.4.1 離線辨識(shí)算法
1.4.2 在線辨識(shí)算法
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及自抗擾控制
2.1 引言
2.2 永磁同步電機(jī)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 坐標(biāo)變換
2.2.3 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型
2.3 矢量控制
2.4 SVPWM調(diào)制技術(shù)
2.5 自抗擾控制
2.5.1 非線性自抗擾控制
2.5.2 線性自抗擾控制
2.6 本章小結(jié)
第3章 永磁同步電機(jī)自抗擾控制器設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 二階自抗擾控制器設(shè)計(jì)
3.2.1 系統(tǒng)模型
3.2.2 非線性跟蹤微分器
3.2.3 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器
3.2.4 線性狀態(tài)誤差反饋律
3.3 二階自抗擾控制器參數(shù)整定
3.4 二階自抗擾控制器穩(wěn)定性分析
3.5 仿真分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)研究
4.1 引言
4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性能的影響
4.3 遞推最小二乘法辨識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
4.3.1 遞推最小二乘法原理
4.3.2 遞推最小二乘法辨識(shí)算法
4.3.3 遺忘因子遞推最小二乘法辨識(shí)算法
4.4 朗道離散遞推法辨識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
4.4.1 朗道離散遞推辨識(shí)原理
4.4.2 朗道離散遞推辨識(shí)算法
4.4.3 變?cè)鲆嫦禂?shù)的朗道離散遞推辨識(shí)算法
4.4.4 兩種辨識(shí)算法對(duì)比仿真分析
4.5 永磁同步電機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)仿真
4.5.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化對(duì)控制系統(tǒng)影響的仿真分析
4.5.2 永磁同步電機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)整體仿真分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3825390
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