從高速運行能力、效率、可控性、可靠性和成本五個方面考慮,異步電機(jī)綜合評分最高,在高性能牽引、傳動領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。模型預(yù)測控制(Model predictive control,MPC)具有概念簡單,易包含多個控制變量,易處理各種非線性約束等優(yōu)點。在高性能交流電機(jī)驅(qū)動方案中,MPC被認(rèn)為是矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制的強(qiáng)大替代品。首先,分析了 MPC基本原理,給出常規(guī)模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制具體方案以及模型建立方法。通過對建立的異步電動機(jī)靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行離散化,推導(dǎo)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的預(yù)測方程,設(shè)計代表著系統(tǒng)控制性能的價值函數(shù),分析延遲補(bǔ)償原理,給出具體模型建立與MATLAB仿真實現(xiàn)方法。為后文改進(jìn)異步電動機(jī)模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制方法奠定理論基礎(chǔ)。其次,為了解決常規(guī)模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制中繁瑣的加權(quán)因子調(diào)整問題,基于ghost operator理論和幅相動力學(xué)基本原理,推導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的對偶變量——無功轉(zhuǎn)矩,研究異步電動機(jī)幅相動力方程。構(gòu)建了無加權(quán)因子的新價值函數(shù),給出了基于異步電機(jī)幅相動力學(xué)改進(jìn)的模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制方案的具體設(shè)計方法,并分析了改進(jìn)策略的優(yōu)越性。在理論分析基礎(chǔ)上搭建仿真模型,與常規(guī)模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１功率轉(zhuǎn)換器的一般模型預(yù)測控制方案??Ｆｉ．２－１?Ｇｅｎｅｒａｌ?ｍｏｄｅｌｒｅｄｉｃｔｉｖｅ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｃｈｅｍｅ?ｆｏｒｏｗｅｒ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ??

控制器容易實現(xiàn)。與傳統(tǒng)的控制方案相比，它需要大量的計算，但是今天可用的快速微??處理器使預(yù)測控制的實現(xiàn)成為可能。結(jié)合功率轉(zhuǎn)換器和驅(qū)動器的特性，預(yù)測控制成為自??然的解決方案，如圖２－２所示。??；?ｊ?；??｜廣非線性、丨?ｉ，離散時、ｉ??｜?系統(tǒng)間實現(xiàn)ｙ?ｉ??Ｉ?４限開Ｉ?....

圖２－２模型預(yù)測控制的優(yōu)勢??Ｆｉｇ．２－２?Ａｄｖａｎｔａｇｅｓ?ｏｆ?ｍｏｄｅｌ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ?ｃｏｎｔｒｏｌ??

／＝１＇＂ｒｔ?ｘ（Ａ－）測量??圖２－１功率轉(zhuǎn)換器的一般模型預(yù)測控制方案??Ｆｉｇ．２－１?Ｇｅｎｅｒａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｃｈｅｍｅ?ｆｏｒ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ??模型預(yù)測控制具有以下特點，使其適用于電力轉(zhuǎn)換器的控制：概念直觀....

圖2一常規(guī)模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制方案

步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型??據(jù)鼠籠異步電動機(jī)的物理模型，按照理想數(shù)學(xué)模型進(jìn)行假設(shè)，忽略鐵耗，示異步電動機(jī)暫態(tài)電路模型：??Ｋ?Ｋ?４?－?Ｋ?Ｌｒ?－?Ｌｍ?Ｒ?／ｒ??｜?ｎｒ＞ｎｒ＼????１????？ｖ＝＾？？ｓ?ｊＶ＾ｒ０＝＞Ｐｍ??圖２４異步電機(jī)暫態(tài)電路模型??Ｆｉｇ．２－４?....

圖２４異步電機(jī)暫態(tài)電路模型??Ｆｉｇ．２－４?Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｍｏｔｏｒ??

ＣＯ?ｌ＾ｓ｜?最優(yōu)化?＂２Ｌ－ＶＳＩ??外３—ｋ（＾＋２）｜?ｆ｜｜ｊ??轉(zhuǎn)ｋ和定子?＼Ｊ±１Ｊ??ｕ４?ｉｓ?Ｌ??Ａ（々＋１）?—?＾＾＋１）?ＩＳ?／，??ａ?ｖ＞ｓ⑷觀測器?？????＼??圖２－３常規(guī)模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制方案??Ｆｉｇ．２－３?Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ?ｍ....

本文編號：3905454