本文關(guān)鍵詞： 永磁同步電機(jī) 空間矢量控制 魯棒控制 混合靈敏度 遺傳算法　出處：《燕山大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：永磁同步電機(jī)(permanent magnet synchronous motor，簡稱PMSM)采用高磁能稀土永磁材料制成。由于其中心轉(zhuǎn)子沒有勵磁繞組，與其他驅(qū)動電機(jī)相比，PMSM結(jié)構(gòu)簡單、效率高、功率密度大并且控制特性良好，因此永磁同步電機(jī)被作為高性能運(yùn)動控制的理想執(zhí)行單元被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。 本文以表貼式永磁同步電機(jī)為研究對象，對永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析。推導(dǎo)了PMSM系統(tǒng)在三種坐標(biāo)系之間相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系，得到了PMSM系統(tǒng)在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。 其次，針對電機(jī)驅(qū)動時，需要一個圓形旋轉(zhuǎn)磁場對中心轉(zhuǎn)子進(jìn)行拖動，建立了空間矢量脈寬調(diào)制模塊生成PWM波。采用直軸電流為零的電流控制策略，建立了PMSM的速度、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，并結(jié)合傳統(tǒng)PID控制策略進(jìn)行仿真研究。該仿真驗(yàn)證了PMSM系統(tǒng)的空間矢量控制算法和電流控制策略。 針對PMSM系統(tǒng)在建模中存在的模型不確定性問題，，運(yùn)行過程中存在的轉(zhuǎn)速跟蹤問題和負(fù)載擾動問題，給出了一種遺傳算法優(yōu)化的魯棒混合靈敏度控制方法。根據(jù)系統(tǒng)魯棒性設(shè)計要求，應(yīng)用魯棒混合靈敏度標(biāo)準(zhǔn)控制模型進(jìn)行控制器設(shè)計。對于加權(quán)函數(shù)選取中存在的矛盾，將問題轉(zhuǎn)換成多目標(biāo)問題，編寫成適應(yīng)度函數(shù)，進(jìn)行程序設(shè)計，利用遺傳算法對加權(quán)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解，使設(shè)計的控制器控制效果達(dá)到最優(yōu)。本文綜合利用了遺傳算法和魯棒混合靈敏度控制方法的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計了優(yōu)化后的控制器并進(jìn)行了仿真研究。遺傳優(yōu)化后的PMSM魯棒控制系統(tǒng)提高了電機(jī)在運(yùn)行過程中的抗干擾性能和轉(zhuǎn)速跟蹤性能。
[Abstract]:Permanent magnet synchronous motor permanent magnet synchronous motor. PMSM) is made of high magnetic energy rare earth permanent magnetic material. Because the center rotor of PMSM has no excitation winding, compared with other drive motors, PMSM has simple structure and high efficiency. Because of its high power density and good control characteristics, PMSM is widely used in industrial and agricultural production as an ideal executive unit for high performance motion control. In this paper, the mathematical model of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is analyzed, and the relationship between the three coordinate systems of PMSM system is deduced. The mathematical model of PMSM system in two phase rotating coordinate system is obtained. Secondly, when the motor is driven, a circular rotating magnetic field is needed to drive the center rotor, and the space vector pulse width modulation module is established to generate PWM wave. The direct axis current is zero. The speed and current double closed loop control system of PMSM is established and simulated with traditional PID control strategy. The simulation verifies the space vector control algorithm and current control strategy of PMSM system. Aiming at the uncertainty of the model in the modeling of PMSM system, the speed tracking problem and the load disturbance problem in the running process. A robust hybrid sensitivity control method based on genetic algorithm is presented. The controller is designed by using the robust mixed sensitivity standard control model. For the contradiction in the selection of weighting function, the problem is converted into a multi-objective problem, and the fitness function is written for programming. The genetic algorithm is used to optimize the weight function, and the control effect of the controller is optimized. In this paper, the advantages of the genetic algorithm and the robust hybrid sensitivity control method are comprehensively utilized. The optimized controller is designed and simulated. The genetic optimization PMSM robust control system improves the anti-interference performance and speed tracking performance of the motor during operation.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1452422