發(fā)布時間：2018-05-06 23:42

  本文選題：高速永磁同步電機 + 滑模觀測器�。� 參考：《中國石油大學(xué)(華東)》2014年碩士論文

【摘要】：高速永磁同步電機具有體積小,轉(zhuǎn)速高,轉(zhuǎn)動慣量小,功率密度大等特點,其轉(zhuǎn)子本身就可以達到較高的轉(zhuǎn)速,因此對于一些轉(zhuǎn)速要求高的場合可以省去機械提速裝置,減小系統(tǒng)振動和噪聲,提高系統(tǒng)的動態(tài)性能和傳動效率,有利于實現(xiàn)節(jié)能減排。目前國外對高速永磁同步電機技術(shù)實施技術(shù)封鎖,國內(nèi)沒有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速永磁同步電機產(chǎn)品,國外高速永磁同步電機完全壟斷國內(nèi)市場,因此對高速永磁同步電機的研究具有重要現(xiàn)實意義。本文針對高速永磁同步電機的特點,對隱極式高速永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型進行了分析,在對常用的有位置傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測方法與無位置傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測方法分析的基礎(chǔ)上選取滑模觀測器法與PI模型參考自適應(yīng)法進行了仿真,結(jié)果發(fā)現(xiàn),滑模觀測器法在保證其全速度域穩(wěn)定性的前提下,對轉(zhuǎn)子位置的檢測在電機低速時存在很大的抖振,PI模型參考自適應(yīng)法在電機低速時所檢測的轉(zhuǎn)子位置存在小幅振蕩,電機高速時具有較大的延遲,影響了高速永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置檢測準確度。針對上述問題,本文提出了模糊滑模觀測器法與模糊PI模型參考自適應(yīng)法,即應(yīng)用模糊控制器分別對滑模觀測器與模型參考自適應(yīng)法進行了改進,應(yīng)用Matlab\Simulink搭建了其仿真模型并進行了仿真,通過對所提方法與原方法的仿真結(jié)果的比較分析,證明上述兩種方法分別有效的抑制了滑模觀測器的低速抖振,減小了模型參考自適應(yīng)法的低速振蕩與高速延時,更適合高速永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置檢測。為進一步驗證所提方法的正確性與實用性,搭建了帶有風機負載的4kW磁懸浮軸承高速永磁同步電機的實驗平臺,分別對上述兩種方法進行了實驗。通過對所提方法與原方法的實驗結(jié)果對比分析,低速域500r/min時,模糊滑模觀測器所檢測的轉(zhuǎn)子位置抖振明顯小于滑模觀測器所檢測的轉(zhuǎn)子位置的抖振,且在高速域20000r/min以上時仍具有較好的穩(wěn)定性;模糊PI模型參考自適應(yīng)法相對于PI模型參考自適應(yīng)法,所檢測的轉(zhuǎn)子位置在低速域500r/min時振蕩明顯減小,高速域20000r\min時相位延遲減小。
[Abstract]:High speed permanent magnet synchronous motor (PMSM) has the characteristics of small volume, high rotational speed, low moment of inertia, high power density and so on. Reducing the vibration and noise of the system and improving the dynamic performance and transmission efficiency of the system are beneficial to the realization of energy saving and emission reduction. At present, the technology of high-speed permanent magnet synchronous motor (HPMSM) is blocked in foreign countries, and the domestic product of HPM without independent intellectual property rights is not available in our country. The foreign HPMSM completely monopolizes the domestic market. Therefore, the study of high-speed permanent magnet synchronous motor has important practical significance. According to the characteristics of high speed permanent magnet synchronous motor, the mathematical model of hidden pole high speed permanent magnet synchronous motor is analyzed in this paper. Based on the analysis of common rotor position detection methods with position sensor and sensorless rotor position detection method, the sliding mode observer method and Pi model reference adaptive method are selected for simulation. On the premise of ensuring the stability of the full speed domain of the sliding mode observer method, there is a large buffeting and Pi model reference adaptive method for rotor position detection at low speed. There is a small oscillation in the rotor position detected by the Pi model reference adaptive method at low speed. The rotor position detection accuracy of high-speed permanent magnet synchronous motor is affected by the high-speed delay. To solve the above problems, fuzzy sliding mode observer method and fuzzy Pi model reference adaptive method are proposed in this paper. The fuzzy controller is used to improve the sliding mode observer and model reference adaptive method respectively. The simulation model is built by using Matlab\ Simulink. By comparing the simulation results of the proposed method and the original method, it is proved that the two methods can effectively suppress the low-speed buffeting of the sliding mode observer. The model reference adaptive method can reduce the low speed oscillation and high speed delay and is more suitable for rotor position detection of high speed permanent magnet synchronous motor (PMSM). In order to further verify the correctness and practicability of the proposed method, an experimental platform of 4kW magnetic bearing high speed permanent magnet synchronous motor with fan load was set up, and the above two methods were tested. By comparing the experimental results of the proposed method with that of the original method, it is found that the rotor position buffeting detected by the fuzzy sliding mode observer is obviously smaller than that of the rotor position detected by the sliding mode observer at low speed 500r/min. Compared with the Pi model reference adaptive method, the rotor position detected by the fuzzy Pi model reference adaptive method decreases obviously in the low speed 500r/min domain, and the phase delay decreases in the high speed domain 20000r\ min.
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM341

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱海云;;同步電機的調(diào)頻同步啟動[J];中國設(shè)備工程;2007年04期

2 許峻峰;張朝陽;馮江華;王志民;伍理勛;郭淑英;;電動公交車用永磁同步電機實驗研究[J];大功率變流技術(shù);2008年06期

3 ;貝加萊隆重推出8LT系列三相同步電機[J];自動化儀表;2008年07期

4 ;貝加萊推出8LT系列三相同步電機[J];電機與控制應(yīng)用;2008年07期

5 薛薇;郭彥嶺;陳增強;;永磁同步電機的混沌分析及其電路實現(xiàn)[J];物理學(xué)報;2009年12期

6 李巖;;對《降低同步電機總裝下線率》成果的評價[J];中國質(zhì)量;2009年11期

7 唐麗嬋;齊亮;;永磁同步電機的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];裝備機械;2011年01期

8 岳明;;永磁同步電機的快速啟動方案設(shè)計[J];電子測量技術(shù);2011年04期

9 董磊;馬文忠;胡慧慧;;同步電機并網(wǎng)發(fā)電實驗裝置的開發(fā)[J];實驗科學(xué)與技術(shù);2012年04期

10 陸華才;;永磁同步電機無位置傳感器控制介紹[J];電機技術(shù);2012年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 黃明星;葉云岳;范承志;;復(fù)合永磁同步電機的設(shè)計與分析[A];2006年全國直線電機學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

2 劉賢興;霍群海;;優(yōu)化的永磁同步電機滑模變結(jié)構(gòu)控制仿真[A];2006中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2006年

3 張瑜;路尚書;李崇堅;趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)介紹[A];中國計量協(xié)會冶金分會2008年會論文集[C];2008年

4 張瑜;路尚書;李崇堅;趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)介紹[A];2008全國第十三屆自動化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

5 王本振;柴鳳;程樹康;;徑向和切向結(jié)構(gòu)永磁同步電機的性能研究[A];第十三屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2008年

6 尹忠剛;鐘彥儒;張瑞峰;曹鈺;;永磁同步電機無速度傳感器新穎控制策略綜述[A];第三屆數(shù)控機床與自動化技術(shù)專家論壇論文集[C];2012年

7 孫永海;劉建明;高建民;;一起同步電機不能拖動負載的故障探討[A];魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學(xué)會第十九屆礦山學(xué)術(shù)交流會論文集（機械電氣卷）[C];2012年

8 王麗梅;;電動汽車永磁同步電機控制器硬件設(shè)計[A];西南汽車信息：2011年上半年合刊[C];2011年

9 龍曉軍;于雙和;楊振強;杜佳璐;;基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機調(diào)速方法[A];2011年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議論文集（第一分冊）[C];2011年

10 朱洪成;謝寶昌;;獨立變槳永磁同步電機設(shè)計[A];第十八屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2013年

相關(guān)重要報紙文章 前4條

1 張永法;F2TP永磁同步電機掀起節(jié)能革命[N];中國紡織報;2007年

2 羅暉;尤尼康欲領(lǐng)航國產(chǎn)高端變頻器市場[N];科技日報;2008年

3 世淮;變頻器發(fā)展趨勢淺析[N];中國電力報;2006年

4 楊雄飛;軋機高效傳動技術(shù)[N];世界金屬導(dǎo)報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 孫靜;混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)優(yōu)化控制策略研究[D];山東大學(xué);2015年

2 邱鑫;電動汽車用永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

3 唐校;基于60°坐標系SVPWM的永磁同步電機高效率直接轉(zhuǎn)矩控制研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 陳星;車用機電復(fù)合傳動系統(tǒng)機電耦合非線性振動研究[D];北京理工大學(xué);2015年

5 曹海川;電感集成式高速無槽永磁同步電機的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 牛里;基于參數(shù)辨識的高性能永磁同步電機控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 楊曉輝;數(shù)控機床中永磁同步電機非線性混沌同步控制算法的研究[D];南昌大學(xué);2015年

8 李玉猛;五相雙轉(zhuǎn)子永磁同步電機設(shè)計及其電磁特性研究[D];北京理工大學(xué);2015年

9 張虎;基于永磁同步電機的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 賈廣隆;復(fù)合轉(zhuǎn)子定子電勵磁無刷同步電機設(shè)計與分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郭彥嶺;永磁同步電機的混沌控制研究[D];天津科技大學(xué);2010年

2 曾文濤;基于DSP的永磁同步電機無位置傳感器控制技術(shù)研究與開發(fā)[D];華南理工大學(xué);2015年

3 嚴沛權(quán);永磁同步電機的矢量控制系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 王洪杰;基于DSP的永磁同步電機無傳感器控制系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2015年

5 陶澤昊;基于磁通觀測器的永磁同步電機速度跟蹤控制策略研究[D];燕山大學(xué);2015年

6 田永新;車用永磁同步電機驅(qū)動控制系統(tǒng)研究與設(shè)計[D];天津理工大學(xué);2015年

7 焦山旺;具有容錯能力的永磁電機矢量控制系統(tǒng)的研究[D];江南大學(xué);2015年

8 成傳柏;內(nèi)置式永磁同步電機模糊PI弱磁算法研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

9 石敏;永磁同步電機高性能弱磁控制策略的研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

10 張仕聰;永磁同步電機驅(qū)動平面欠驅(qū)動2R機械臂的非線性動力特性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

，

本文編號：1854452