基于龍貝格擾動觀測器的感應電機內(nèi)?刂品椒ㄑ芯
發(fā)布時間:2021-02-12 16:58
伴隨現(xiàn)代運動控制技術的廣泛應用以及現(xiàn)代電力電子技術的快速發(fā)展,交流調(diào)速系統(tǒng)因其變頻技術取得了良好的調(diào)速性能,基于矢量控制技術,可以將交流電機等效成與他勵直流電機類似的模型,從而獲得了較好的暫態(tài)調(diào)速性能。感應電機作為典型的高階數(shù)、強耦合、多變量的控制對象,為了提高控制系統(tǒng)性能,研究人員開發(fā)了各類感應電機控制技術,其中內(nèi)?刂疲↖nternal Model Control,IMC)最初應用于化工工程控制,因其實現(xiàn)簡單、計算量小和可調(diào)參數(shù)少等優(yōu)點而得到廣泛應用。但是,在感應電機運行中,會產(chǎn)生由模型失配、參數(shù)變化以及其他非結(jié)構化動態(tài)不確定性造成的時變干擾,而內(nèi)?刂破饕蚱涔潭V波時間常數(shù)的存在不能有效消除時變干擾。針對上述問題,本文研究一種基于龍貝格擾動觀測器(Luenberger Disturbance Observer,LDO)的感應電機內(nèi)?刂撇呗浴J紫,介紹了三相感應電機的數(shù)學模型、坐標變換方法以及矢量控制系統(tǒng)的基本思路。其次,以感應電機為控制對象,詳細闡述了內(nèi)?刂频幕驹砗驮O計方法,以及在感應電機矢量控制中的應用,并根據(jù)單位閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性證明了內(nèi)模控制的穩(wěn)定性與濾波器時間常數(shù)有關...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號表
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 感應電機控制方法研究現(xiàn)狀
1.3 電機內(nèi)?刂品椒ㄑ芯楷F(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容及安排
2 感應電機數(shù)學模型及矢量控制技術
2.1 感應電機的數(shù)學模型及分析
2.1.1 基于三相靜止坐標系的感應電機數(shù)學模型
2.1.2 坐標變換與變換矩陣
2.1.3 基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標系的感應電機數(shù)學模型
2.2 基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標系的感應電機狀態(tài)方程
2.3 轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制基本原理
2.3.1 矢量控制原理
2.3.2 基于轉(zhuǎn)子磁場定向的三相感應電機數(shù)學模型
2.4 感應電機轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)構成
2.5 本章小結(jié)
3 基于內(nèi)模控制的感應電機矢量控制方法
3.1 內(nèi)?刂圃
3.2 感應電機內(nèi)?刂破鞯脑O計
3.3 感應電機內(nèi)?刂破鞣(wěn)定性分析
3.4 本章小結(jié)
4 基于龍貝格擾動觀測器的感應電機內(nèi)模控制方法
4.1 龍貝格觀測器基本原理
4.2 感應電機龍貝格擾動觀測器設計
4.3 龍貝格擾動觀測器穩(wěn)定性分析
4.4 龍貝格擾動觀測器狀態(tài)誤差分析
4.5 本章小結(jié)
5 基于龍貝格擾動觀測器的感應電機內(nèi)?刂品椒ǚ抡骝炞C
5.1 仿真模型
5.2 基于IMC-LDO的感應電機矢量控制系統(tǒng)有效性仿真驗證
5.2.1 額定轉(zhuǎn)速時仿真驗證
5.2.2 低速時仿真驗證
5.2.3 電機參數(shù)變化魯棒性仿真驗證
5.3 本章小結(jié)
6 基于龍貝格擾動觀測器的感應電機內(nèi)?刂品椒▽嶒烌炞C
6.1 基于IMC-LDO的感應電機矢量控制系統(tǒng)正確性實驗驗證
6.2 基于IMC-LDO的感應電機矢量控制系統(tǒng)有效性實驗驗證
6.2.1 電機空載運行時動態(tài)性能實驗驗證
6.2.2 電機參數(shù)變化時魯棒性實驗驗證
6.2.3 電機突加減載時動態(tài)性能實驗驗證
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論
7.1 全文總結(jié)
7.2 工作展望
致謝
參考文獻
碩士學習期間科研成果和獎勵
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種基于開關次數(shù)最小的含零電壓矢量永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制開關表[J]. 李耀華,曲亞飛,師浩浩,孟祥臻,焦森. 電機與控制應用. 2018(02)
[2]基于二階終端滑模優(yōu)化的電流環(huán)滑模控制[J]. 黃宴委,劉喆怡,熊少華,陳少斌. 電機與控制學報. 2018(03)
[3]永磁同步電機滑模直接轉(zhuǎn)速觀測器[J]. 陸駿,楊建國. 電機與控制學報. 2018(01)
[4]永磁同步電機三矢量模型預測電流控制[J]. 徐艷平,王極兵,張保程,周欽. 電工技術學報. 2018(05)
[5]模糊自適應內(nèi)?刂圃诔R界給水控制中的應用[J]. 劉鎖清,彭偉娟,李軍紅,董森,翟奕博,劉少虹. 自動化技術與應用. 2017(10)
[6]基于三自由度內(nèi)模控制的永磁同步電機矢量控制方法[J]. 尹忠剛,張迪,蔡劍,杜超,鐘彥儒. 電工技術學報. 2017(21)
[7]基于失配模型的內(nèi)?刂破鞯脑O計[J]. 鄭恩讓,阮士濤,王黎. 控制工程. 2016(04)
[8]高速電機發(fā)展與設計綜述[J]. 張鳳閣,杜光輝,王天煜,劉光偉. 電工技術學報. 2016(07)
[9]6相感應電機的內(nèi)模矢量控制系統(tǒng)研究[J]. 鮑宇,耿乙文. 電氣傳動. 2016(02)
[10]二階時滯工業(yè)系統(tǒng)的自調(diào)整模糊內(nèi)模PID控制[J]. 曹曉玲,尹二新,劉鎖清. 自動化技術與應用. 2015(04)
碩士論文
[1]基于DSP的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)[D]. 傅田晟.天津大學 2009
[2]永磁同步直線電機伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 林春.浙江大學 2005
本文編號:3031171
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號表
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 感應電機控制方法研究現(xiàn)狀
1.3 電機內(nèi)?刂品椒ㄑ芯楷F(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容及安排
2 感應電機數(shù)學模型及矢量控制技術
2.1 感應電機的數(shù)學模型及分析
2.1.1 基于三相靜止坐標系的感應電機數(shù)學模型
2.1.2 坐標變換與變換矩陣
2.1.3 基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標系的感應電機數(shù)學模型
2.2 基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標系的感應電機狀態(tài)方程
2.3 轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制基本原理
2.3.1 矢量控制原理
2.3.2 基于轉(zhuǎn)子磁場定向的三相感應電機數(shù)學模型
2.4 感應電機轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)構成
2.5 本章小結(jié)
3 基于內(nèi)模控制的感應電機矢量控制方法
3.1 內(nèi)?刂圃
3.2 感應電機內(nèi)?刂破鞯脑O計
3.3 感應電機內(nèi)?刂破鞣(wěn)定性分析
3.4 本章小結(jié)
4 基于龍貝格擾動觀測器的感應電機內(nèi)模控制方法
4.1 龍貝格觀測器基本原理
4.2 感應電機龍貝格擾動觀測器設計
4.3 龍貝格擾動觀測器穩(wěn)定性分析
4.4 龍貝格擾動觀測器狀態(tài)誤差分析
4.5 本章小結(jié)
5 基于龍貝格擾動觀測器的感應電機內(nèi)?刂品椒ǚ抡骝炞C
5.1 仿真模型
5.2 基于IMC-LDO的感應電機矢量控制系統(tǒng)有效性仿真驗證
5.2.1 額定轉(zhuǎn)速時仿真驗證
5.2.2 低速時仿真驗證
5.2.3 電機參數(shù)變化魯棒性仿真驗證
5.3 本章小結(jié)
6 基于龍貝格擾動觀測器的感應電機內(nèi)?刂品椒▽嶒烌炞C
6.1 基于IMC-LDO的感應電機矢量控制系統(tǒng)正確性實驗驗證
6.2 基于IMC-LDO的感應電機矢量控制系統(tǒng)有效性實驗驗證
6.2.1 電機空載運行時動態(tài)性能實驗驗證
6.2.2 電機參數(shù)變化時魯棒性實驗驗證
6.2.3 電機突加減載時動態(tài)性能實驗驗證
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論
7.1 全文總結(jié)
7.2 工作展望
致謝
參考文獻
碩士學習期間科研成果和獎勵
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種基于開關次數(shù)最小的含零電壓矢量永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制開關表[J]. 李耀華,曲亞飛,師浩浩,孟祥臻,焦森. 電機與控制應用. 2018(02)
[2]基于二階終端滑模優(yōu)化的電流環(huán)滑模控制[J]. 黃宴委,劉喆怡,熊少華,陳少斌. 電機與控制學報. 2018(03)
[3]永磁同步電機滑模直接轉(zhuǎn)速觀測器[J]. 陸駿,楊建國. 電機與控制學報. 2018(01)
[4]永磁同步電機三矢量模型預測電流控制[J]. 徐艷平,王極兵,張保程,周欽. 電工技術學報. 2018(05)
[5]模糊自適應內(nèi)?刂圃诔R界給水控制中的應用[J]. 劉鎖清,彭偉娟,李軍紅,董森,翟奕博,劉少虹. 自動化技術與應用. 2017(10)
[6]基于三自由度內(nèi)模控制的永磁同步電機矢量控制方法[J]. 尹忠剛,張迪,蔡劍,杜超,鐘彥儒. 電工技術學報. 2017(21)
[7]基于失配模型的內(nèi)?刂破鞯脑O計[J]. 鄭恩讓,阮士濤,王黎. 控制工程. 2016(04)
[8]高速電機發(fā)展與設計綜述[J]. 張鳳閣,杜光輝,王天煜,劉光偉. 電工技術學報. 2016(07)
[9]6相感應電機的內(nèi)模矢量控制系統(tǒng)研究[J]. 鮑宇,耿乙文. 電氣傳動. 2016(02)
[10]二階時滯工業(yè)系統(tǒng)的自調(diào)整模糊內(nèi)模PID控制[J]. 曹曉玲,尹二新,劉鎖清. 自動化技術與應用. 2015(04)
碩士論文
[1]基于DSP的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)[D]. 傅田晟.天津大學 2009
[2]永磁同步直線電機伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 林春.浙江大學 2005
本文編號:3031171
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