【摘要】：目前,交流傳動(dòng)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的一種重要傳動(dòng)方式。隨著生產(chǎn)要求的提高,對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高,因此需要對(duì)電機(jī)本體及其控制策略展開(kāi)研究。近年來(lái),永磁材料、電力電子技術(shù)等的發(fā)展,使永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)廣泛應(yīng)用到眾多領(lǐng)域。但由于PMSM數(shù)學(xué)模型具有高階、非線性、強(qiáng)耦合等特性,同時(shí)交流控制系統(tǒng)存在許多不確定因素干擾,常規(guī)的控制方式無(wú)法獲得高品質(zhì)的控制效果。負(fù)載的大范圍變化和參數(shù)的時(shí)變性是影響控制系統(tǒng)性能的兩大主要因素。優(yōu)良的控制策略通常采用一些非線性控制方法或者它們的綜合控制方法,使系統(tǒng)具有較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和較高的動(dòng)靜態(tài)精度。PMSM可看作是二端口的能量變換裝置,該系統(tǒng)是一個(gè)典型的無(wú)源系統(tǒng)�；诙丝谑芸睾纳⒐茴D系統(tǒng)(Port-controlled Hamiltonian System with Dissipation,PCHD)原理,對(duì)PMSM進(jìn)行建模,采用互聯(lián)和阻尼配置無(wú)源控制(Interconnection and Damping Assignment Passivity-based Control,IDA-PBC)方法設(shè)計(jì)控制器。所設(shè)計(jì)的控制器有全局穩(wěn)定、無(wú)奇異點(diǎn)、參數(shù)少、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。目前,基于無(wú)源性的控制方法已引起控制界學(xué)者的廣泛關(guān)注。主要研究?jī)?nèi)容分為以下兩個(gè)方面:(1)研究基于無(wú)源性的PMSM雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)PMSM的無(wú)源控制系統(tǒng)采用PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器,當(dāng)系統(tǒng)存在擾動(dòng)時(shí),系統(tǒng)魯棒性較弱。為提高系統(tǒng)魯棒性,采用自抗擾控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。利用無(wú)速度傳感器技術(shù),設(shè)計(jì)基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(Extended State Observer,ESO)的轉(zhuǎn)速觀測(cè)器觀測(cè)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速。(2)針對(duì)無(wú)源控制器的設(shè)計(jì),在PBC方法基礎(chǔ)上結(jié)合魯棒控制技術(shù),設(shè)計(jì)魯棒無(wú)源控制器,以增強(qiáng)系統(tǒng)魯棒性。采用基于冪次函數(shù)的積分型滑模(Sliding Mode,SM)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。因?yàn)樨?fù)載轉(zhuǎn)矩?zé)o法直接測(cè)量得到,由負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器估計(jì)實(shí)際轉(zhuǎn)矩。SM轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和負(fù)載觀測(cè)器組成復(fù)合控制策略,設(shè)計(jì)基于復(fù)合控制策略的PMSM魯棒無(wú)源控制系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM341;TP273

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本文編號(hào)：2706817