【摘要】：在永磁同步電機系統(tǒng)中,負載轉(zhuǎn)矩及系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量的變化所引起的擾動會影響調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能,因而需要通過對系統(tǒng)擾動值進行準確、快速地估計,并采用抗擾策略對控制器進行相應(yīng)地調(diào)整的方式改善系統(tǒng)性能。本文對永磁同步電機系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量和負載轉(zhuǎn)矩的辨識算法和抗擾策略展開深入研究,對已有方法存在的辨識耦合問題和辨識波動問題進行分析,在此基礎(chǔ)上提出了基于朗道自適應(yīng)擾動觀測器的機械參數(shù)辨識策略。論文在分析了永磁同步電機數(shù)學模型和矢量控制理論基礎(chǔ)上,以轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)為研究對象,推導(dǎo)了傳統(tǒng)機械參數(shù)辨識策略的遞推機制,針對傳統(tǒng)機械參數(shù)辨識算法存在的耦合問題,采用朗道自適應(yīng)理論,設(shè)計了基于擾動觀測器的機械參數(shù)辨識算法,該算法以系統(tǒng)運動方程為模型,選取包含有轉(zhuǎn)動慣量和負載轉(zhuǎn)矩信息且具有較高獨立性的待辨識系數(shù)作為可調(diào)參數(shù),從而解決辨識過程中因參數(shù)耦合問題的影響使得算法收斂速度慢以及辨識初期出現(xiàn)波動的問題。針對參數(shù)變化時的辨識結(jié)果波動問題,通過對該擾動觀測器頻域響應(yīng)的分析,合理選擇自適應(yīng)增益的值,進而對這種波動進行有效抑制。最后,以提高系統(tǒng)的抗擾性能為目的,設(shè)計了具有PI參數(shù)自整定和負載前饋補償?shù)目箶_控制策略。在永磁同步電機實驗系統(tǒng)平臺上對傳統(tǒng)機械參數(shù)辨識策略和朗道自適應(yīng)辨識策略進行實驗對比,實驗結(jié)果表明:朗道自適應(yīng)擾動觀測器能夠快速、準確地實現(xiàn)對轉(zhuǎn)動慣量和負載轉(zhuǎn)矩的同時辨識,且對參數(shù)變化導(dǎo)致的辨識結(jié)果波動具有很好的抑制作用,將該擾動觀測器與系統(tǒng)矢量控制相結(jié)合的抗擾控制策略,可有效提高系統(tǒng)的動穩(wěn)態(tài)性能。
【圖文】：

理論上可以使定子電流獲得最大利用。除最大轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)還可以采用最大功率輸出控制、效實際的運行工況中，需根據(jù)所期望的系統(tǒng)性能要求區(qū)的弱磁控制系統(tǒng)能夠獲得較寬的調(diào)速范圍，可以采用弱磁控制慮到系統(tǒng)額定功率的限制，在額定轉(zhuǎn)速以上的運行而只能實現(xiàn)恒功率運行，故將基速以上的運行區(qū)域下，，即可依靠弱磁控制提升轉(zhuǎn)速。弱磁控制的基本電機反電勢達到逆變器輸出電壓極限時，通過在電磁場的電流，減小電機反電勢，從而保證電機能夠-1 為永磁同步電機系統(tǒng)運行特性曲線，可以看出弱速度，但也必然會導(dǎo)致輸出轉(zhuǎn)矩下降。

圖 1-3 模糊 PI 參數(shù)自整定控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖原理和經(jīng)典控制理論，從永磁調(diào)速系統(tǒng)速度同樣可以構(gòu)造出 PI 控制器參數(shù)整定的方法。域特性的角度，根據(jù)上升時間，超調(diào)量等時角度，根據(jù)截止頻率，相角域度等指標著手和典型Ⅱ型系統(tǒng)理論。這種基于經(jīng)典控制理論于實現(xiàn)，但由于要依賴于數(shù)學模型，因此其辨識的準確程度。圖 1-4 為基于經(jīng)典控制理論。參數(shù)辨識PI控制器PI參數(shù)計算永磁牽引+電機euiaibicKiKpω
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM341

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本文編號：2571533