發(fā)布時(shí)間：2020-05-04 17:32

【摘要】：永磁同步電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、功率密度高、噪聲低、維護(hù)方便等優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。然而,實(shí)際的永磁同步電機(jī)系統(tǒng)是多變量、強(qiáng)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(fù)載擾動(dòng)的影響。由于PI控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,計(jì)算成本低,通常用于永磁同步電機(jī)的調(diào)速。但是,PI控制參數(shù)不能自動(dòng)調(diào)節(jié),難以滿足高性能永磁同步電機(jī)系統(tǒng)的控制要求,魯棒性差、控制效果不好。當(dāng)永磁同步電機(jī)采用PI控制器進(jìn)行調(diào)速時(shí),PI控制的參數(shù)只能人為多次調(diào)節(jié)才有可能達(dá)到最佳值,沒(méi)有自動(dòng)調(diào)節(jié)的機(jī)制。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,使用粒子群優(yōu)化算法對(duì)PI控制進(jìn)行優(yōu)化,每個(gè)粒子的位置代表一組PI控制器參數(shù)的值,設(shè)定一個(gè)目標(biāo)函數(shù),當(dāng)粒子所在的某位置使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)值時(shí)PI控制器的參數(shù)此時(shí)是最佳值,即可以自動(dòng)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(duì)離線模式下永磁同步電機(jī)調(diào)速控制有效果,在實(shí)際動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化和擾動(dòng)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(shí)時(shí)對(duì)控制器的參數(shù)進(jìn)行微調(diào),使系統(tǒng)隨時(shí)處于高精度狀態(tài)。所以,本文首先提出了用于優(yōu)化實(shí)時(shí)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(jī)的速度調(diào)節(jié)。利用粒子群算法對(duì)變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的速度PI控制器的比例增益和積分增益進(jìn)行實(shí)時(shí)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(tái)中搭建仿真模型實(shí)現(xiàn),仿真結(jié)果證實(shí)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(jiǎn)單、對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化敏感、具有較強(qiáng)的魯棒性,將滑�？刂朴糜谟来磐诫姍C(jī)調(diào)速,但是傳統(tǒng)滑�？刂撇荒芎芎玫囊种贫墩駟�(wèn)題,所以本文提出了增強(qiáng)型指數(shù)趨近律,它基于指數(shù)項(xiàng)的選擇。在該方法中,系統(tǒng)狀態(tài)(誤差信號(hào))與開(kāi)關(guān)函數(shù)的增益相關(guān)。如果系統(tǒng)狀態(tài)變量的運(yùn)動(dòng)軌跡遠(yuǎn)離滑模表面,則開(kāi)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(yùn)動(dòng)軌跡接近滑模表面,則開(kāi)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(dá)時(shí)間并抑制抖振現(xiàn)象。為了在保證系統(tǒng)性能的同時(shí)實(shí)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(shí)節(jié)省了能源成本。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP273;TM341

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2648750