【摘要】：在交流傳動伺服系統(tǒng)中，永磁同步電機憑借功率密度大、調(diào)速性能好和可靠性高等優(yōu)點，其應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。作為系統(tǒng)中不易直接測量的變量，電機的轉(zhuǎn)動慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化會對系統(tǒng)的響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度產(chǎn)生重要的影響。為了提高伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制性能，本文主要針對永磁同步電機的轉(zhuǎn)動慣量辨識以及負(fù)載轉(zhuǎn)矩的觀測和補償策略進行了研究。 本文首先建立了矢量控制下的永磁同步電機數(shù)學(xué)模型，針對轉(zhuǎn)動慣量辨識提出了一種基于周期速度信號給定的離線辨識方法，通過對電機運動方程進行定積分運算，可以將無關(guān)變量進行分離，得到轉(zhuǎn)動慣量的辨識表達式，通過擾動負(fù)載觀測器的引入，提高了辨識結(jié)果的抗干擾能力。為了不影響系統(tǒng)的正常運行，進而提出了一種基于梯度校正自適應(yīng)法的轉(zhuǎn)動慣量在線辨識方案，通過對算法中自適應(yīng)增益參數(shù)的控制，得到準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)動慣量辨識值。 為了實現(xiàn)對負(fù)載轉(zhuǎn)矩的觀測，在對倫伯格狀態(tài)觀測器的結(jié)構(gòu)進行分析的基礎(chǔ)上，分別建立了倫伯格觀測器下的全階和降階負(fù)載觀測模型，通過合理的極點配置，能夠?qū)崿F(xiàn)對電機負(fù)載和轉(zhuǎn)速的有效觀測。為了減小觀測過程中噪聲干擾的影響，引入了卡爾曼濾波方法的遞推估計公式，并且建立了基于卡爾曼觀測器的負(fù)載觀測模型。利用負(fù)載轉(zhuǎn)矩的觀測結(jié)果對系統(tǒng)施加前饋補償，以減小負(fù)載擾動造成的轉(zhuǎn)速波動影響。 最后在對上述算法進行仿真分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于DSP的永磁同步電機實物控制平臺，并對算法進行深入地實驗分析與研究。仿真和實驗結(jié)果很好地證明了本文算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)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】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王松;永磁同步電機的參數(shù)辨識及控制策略研究[D];北京交通大學(xué);2011年

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本文編號：2580344