【摘要】：永磁同步電機以其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、功率密度高、噪聲低、維護方便等優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。然而,實際的永磁同步電機系統(tǒng)是多變量、強耦合、非線性的,容易受到系統(tǒng)未建模部分、參數(shù)變化和負載擾動的影響。由于PI控制器結(jié)構(gòu)簡單,計算成本低,通常用于永磁同步電機的調(diào)速。但是,PI控制參數(shù)不能自動調(diào)節(jié),難以滿足高性能永磁同步電機系統(tǒng)的控制要求,魯棒性差、控制效果不好。當永磁同步電機采用PI控制器進行調(diào)速時,PI控制的參數(shù)只能人為多次調(diào)節(jié)才有可能達到最佳值,沒有自動調(diào)節(jié)的機制。針對這個問題,使用粒子群優(yōu)化算法對PI控制進行優(yōu)化,每個粒子的位置代表一組PI控制器參數(shù)的值,設(shè)定一個目標函數(shù),當粒子所在的某位置使目標函數(shù)達到最優(yōu)值時PI控制器的參數(shù)此時是最佳值,即可以自動調(diào)節(jié)PI控制器的參數(shù)。但是,以前使用粒子群算法僅對離線模式下永磁同步電機調(diào)速控制有效果,在實際動態(tài)系統(tǒng)中由于轉(zhuǎn)動慣量的變化和擾動的影響,只有一組確定參數(shù)的PI難以滿足系統(tǒng)的需求,所以必須能實時對控制器的參數(shù)進行微調(diào),使系統(tǒng)隨時處于高精度狀態(tài)。所以,本文首先提出了用于優(yōu)化實時在線系統(tǒng)PI控制器參數(shù)的粒子群算法,用于永磁同步電機的速度調(diào)節(jié)。利用粒子群算法對變轉(zhuǎn)動慣量永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)的速度PI控制器的比例增益和積分增益進行實時優(yōu)化,引入了變蒸發(fā)系數(shù),代替了經(jīng)典蒸發(fā)常數(shù),并且在Matlab/Simulink平臺中搭建仿真模型實現(xiàn),仿真結(jié)果證實所提算法的良好控制性能。其次,由于滑�？刂凭哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、對系統(tǒng)參數(shù)變化敏感、具有較強的魯棒性,將滑�？刂朴糜谟来磐诫姍C調(diào)速,但是傳統(tǒng)滑模控制不能很好的抑制抖振問題,所以本文提出了增強型指數(shù)趨近律,它基于指數(shù)項的選擇。在該方法中,系統(tǒng)狀態(tài)(誤差信號)與開關(guān)函數(shù)的增益相關(guān)。如果系統(tǒng)狀態(tài)變量的運動軌跡遠離滑模表面,則開關(guān)函數(shù)的增益將增加。相反,如果系統(tǒng)狀態(tài)變量的運動軌跡接近滑模表面,則開關(guān)的增益趨于零。因此,它可以適應(yīng)系統(tǒng)狀態(tài)和滑模面的變化。與傳統(tǒng)的滑膜控制相比,趨近律可以減少到達時間并抑制抖振現(xiàn)象。為了在保證系統(tǒng)性能的同時實現(xiàn)嵌入式處理器的最小資源利用率,采用了基于事件觸發(fā)的控制策略,使系統(tǒng)具有良好的魯棒性的同時節(jié)省了能源成本。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP273;TM341

【參考文獻】

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本文編號：2648750