【摘要】：永磁同步電機(jī)因其具有功耗低、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)速性能高等優(yōu)點(diǎn),在先進(jìn)軌道交通、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。然而PMSM屬于多變量、強(qiáng)耦合的時(shí)變非線性系統(tǒng),其性能易受電機(jī)本體參數(shù)攝動(dòng)、內(nèi)部耦合及外部擾動(dòng)等未知因素的影響。電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中一般采用PI調(diào)節(jié)器,但其很難實(shí)現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)的高性能控制。本文以PMSM為被控對(duì)象,采用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法設(shè)計(jì)控制器,使閉環(huán)控制系統(tǒng)的性能在快速性、穩(wěn)定性、魯棒性方面得到一定改善。本文首先概述了矢量控制技術(shù),采用id=0的矢量控制方法,建立PMSM的數(shù)學(xué)模型。其次介紹了傳統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計(jì),仿真結(jié)果說(shuō)明傳統(tǒng)滑模控制存在不足,并驗(yàn)證了趨近律對(duì)抖振削弱的有效性。針對(duì)滑�？刂频墓逃腥毕莺臀粗蛩貙�(duì)系統(tǒng)的不良影響進(jìn)行以下改進(jìn):1)設(shè)計(jì)滑模自抗擾復(fù)合電流控制器,有效對(duì)內(nèi)部擾動(dòng)和外在干擾估計(jì)并補(bǔ)償,從而增強(qiáng)系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力,提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能;2)設(shè)計(jì)改進(jìn)趨近律的滑模速度控制器,對(duì)切換函數(shù)的增益進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理,采用包含系統(tǒng)狀態(tài)變量的自適應(yīng)變?cè)鲆孚吔?并對(duì)其參數(shù)做簡(jiǎn)化處理,實(shí)現(xiàn)削弱抖振和減少調(diào)節(jié)參數(shù)的目的,同時(shí)采用雙曲正切函數(shù)優(yōu)化符號(hào)函數(shù),使控制連續(xù)化;3)設(shè)計(jì)負(fù)載滑模觀測(cè)器,將觀測(cè)值與速度控制器的輸出共同作用于電流環(huán),其中對(duì)滑模面采用以觀測(cè)誤差為變量的積分型滑模面,提高系統(tǒng)精度,采用指數(shù)趨近律并將等速項(xiàng)參數(shù)和指數(shù)項(xiàng)參數(shù)設(shè)置成互為倒數(shù)關(guān)系,降低參數(shù)整定復(fù)雜度,提高系統(tǒng)的魯棒性和多重抗擾能力。最后建立基于觀測(cè)器的復(fù)合滑�？刂葡到y(tǒng)的仿真模型,從負(fù)載突變、轉(zhuǎn)速跟蹤、轉(zhuǎn)矩觀測(cè)、電機(jī)內(nèi)部參數(shù)變化等方面進(jìn)行對(duì)比分析。仿真結(jié)果表明,采用基于觀測(cè)器的復(fù)合滑模控制系統(tǒng)性能要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)性能,調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,跟蹤性,抗擾性,魯棒性得到進(jìn)一步提升,證實(shí)了算法的合理性。
【圖文】：

時(shí)的簡(jiǎn)易性，降低銅損的同時(shí)提高效率。逡逑永磁體在轉(zhuǎn)子上的安裝方式影響著ＰＭＳＭ的性能，依據(jù)其安裝位置的不同，，ＰＭＳＭ逡逑轉(zhuǎn)子可分為表貼式、嵌入式和內(nèi)埋式。其結(jié)構(gòu)如圖２．１所示網(wǎng)。逡逑、軸逡逑永磁體轉(zhuǎn)軸邐永磁體轉(zhuǎn)軸邐永磁體逡逑（ａ）表貼式邐（ｂ）嵌入式邐（ｃ）內(nèi)擁式逡逑圖２．１永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)了？結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｒｏｔｏｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｐｅｎｎａｎｅｎｔ邋ｍａｇｎｅｔ邋ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ邋ｍｏｔｏｒ逡逑６逡逑

機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。即實(shí)現(xiàn)電機(jī)磁場(chǎng)定向控制，大大簡(jiǎn)化了控制過(guò)程，可達(dá)到較滿意的控制效逡逑果。逡逑矢量控制原理如圖２．２。通過(guò)Ｃｌａｒｋ變換、Ｐａｒｋ變換理論得到等效電流／ｒｆ、Ｌ，直接逡逑對(duì)兩者實(shí)施控制，可獲得較好的轉(zhuǎn)矩控制效果。將旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的控制量／ｔｆ、／９經(jīng)過(guò)逆逡逑變換得到三相靜止坐標(biāo)系下的控制量／，、ｚｓ、卜，達(dá)到控制ＰＭＳＭ的目的。逡逑７逡逑
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP273;TM341

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 鄒權(quán);錢(qián)林方;蔣清山;;永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊滑模控制[J];控制理論與應(yīng)用;2015年06期

2 韓京清,袁露林;跟蹤-微分器的離散形式[J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);1999年03期

3 韓京清;控制理論——模型論還是控制論[J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);1989年04期

本文編號(hào)：2664253