基于干擾觀測器的電機(jī)速度跟蹤控制
發(fā)布時(shí)間:2021-11-07 09:11
隨著社會的不斷進(jìn)步和科技的快速發(fā)展,電機(jī)在電子、機(jī)械、運(yùn)輸、醫(yī)療、航天、化工、軍事以及輕工業(yè)等方面得到廣泛應(yīng)用。電機(jī)是高度耦合、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多變量非線性系統(tǒng),采用傳統(tǒng)的控制方法已不能夠滿足現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中電機(jī)控制系統(tǒng)的高性能指標(biāo)要求。近些年來,非線性控制算法已被逐步引入到電機(jī)控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用中,有效地提升了電機(jī)速度跟蹤系統(tǒng)的快速性、魯棒性以及穩(wěn)定性能。在實(shí)際工程項(xiàng)目中,復(fù)雜的系統(tǒng)難以建模,系統(tǒng)會受到外界的干擾等無法有效避免的因素,容易影響系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定性。另一方面,系統(tǒng)中存在的摩擦、負(fù)載擾動(dòng)等因素是不可直接觀測的,而引入干擾觀測器能有效抑制外部干擾。本文的主要內(nèi)容研究基于干擾觀測器的電機(jī)速度跟蹤控制方法,論文的主要工作如下:(1)基于干擾觀測器的永磁同步直線電機(jī)(PMLSM)的互補(bǔ)滑模控制。針對永磁直線同步電機(jī)伺服系統(tǒng)中存在的參數(shù)不確定性、摩擦及負(fù)載擾動(dòng)等不利因素,提出一種基于干擾觀測器的互補(bǔ)滑?刂品椒āJ紫,將廣義滑模面和互補(bǔ)滑模面相結(jié)合構(gòu)成新型互補(bǔ)滑模變結(jié)構(gòu)控制器,結(jié)合李雅普諾夫穩(wěn)定性理論證實(shí)此控制器可確保系統(tǒng)跟蹤誤差的收斂性;同時(shí),相關(guān)的切換函數(shù)一般采取飽和函數(shù)來更替?zhèn)鹘y(tǒng)的符號函數(shù)...
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)速度跟蹤系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 基于干擾觀測器的永磁同步直線電機(jī)的互補(bǔ)滑?刂
2.1 永磁同步直線電機(jī)數(shù)學(xué)模型
2.1.1 永磁同步直線電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.1.2 永磁同步直線電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.2 永磁同步直線電機(jī)互補(bǔ)滑模控制器設(shè)計(jì)
2.2.1 傳統(tǒng)滑?刂破鞯脑O(shè)計(jì)
2.2.2 互補(bǔ)滑模控制器的設(shè)計(jì)
2.3 干擾觀測器設(shè)計(jì)
2.4 仿真驗(yàn)證
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于干擾觀測器的永磁同步電機(jī)反饋控制
3.1 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
3.2 干擾觀測器的設(shè)計(jì)
3.3 基于干擾觀測器的反饋控制器設(shè)計(jì)
3.3.1 反饋控制器設(shè)計(jì)
3.3.2 穩(wěn)定性條件
3.4 數(shù)值仿真
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于干擾觀測器的永磁同步電機(jī)反推控制
4.1 干擾觀測器的設(shè)計(jì)
4.2 基于干擾觀測器的反推控制器設(shè)計(jì)
4.3 仿真結(jié)果
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目及研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于摩擦和干擾補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)臺模糊反演滑?刂芠J]. 劉慧博,劉尚磊. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]永磁同步電機(jī)自適應(yīng)非奇異終端滑模控制[J]. 朱林峰,章偉. 控制工程. 2018(01)
[3]Hurwitz定理的矩陣證明[J]. 林開亮,陳見柯. 高等數(shù)學(xué)研究. 2018(01)
[4]一種帶有干擾觀測器的自適應(yīng)模糊控制方案[J]. 李長華. 電氣應(yīng)用. 2017(16)
[5]交流電機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)控制方式的分析[J]. 王坤,王義兵,鄢進(jìn)沖,任強(qiáng). 電工技術(shù). 2017(08)
[6]永磁同步電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)速直接觀測器[J]. 陸駿,楊建國,馬胤琛. 電力電子技術(shù). 2017(02)
[7]基于多周期迭代滑?刂频闹本電機(jī)干擾抑制[J]. 嚴(yán)樂陽,葉佩青,張輝,李方. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]基于擾動(dòng)觀測器的永磁同步電機(jī)位置跟蹤滑模控制[J]. 吳軼群. 科技通報(bào). 2016(09)
[9]基于干擾觀測器的直線電機(jī)速度控制研究[J]. 馬陽,張懷存,楊慶東,彭寶營. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2016(04)
[10]感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的T-I型等效電路[J]. 傅森木,程小華,王國平,邱軒宇,余濤. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(04)
博士論文
[1]無位置傳感器永磁直線同步電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)初始位置估計(jì)及控制研究[D]. 陸華才.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識的研究[D]. 梁驕雁.南京航空航天大學(xué) 2011
[2]基于先進(jìn)控制理論的PMSM控制研究[D]. 王哲.江南大學(xué) 2009
本文編號:3481580
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)速度跟蹤系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 基于干擾觀測器的永磁同步直線電機(jī)的互補(bǔ)滑?刂
2.1 永磁同步直線電機(jī)數(shù)學(xué)模型
2.1.1 永磁同步直線電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.1.2 永磁同步直線電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.2 永磁同步直線電機(jī)互補(bǔ)滑模控制器設(shè)計(jì)
2.2.1 傳統(tǒng)滑?刂破鞯脑O(shè)計(jì)
2.2.2 互補(bǔ)滑模控制器的設(shè)計(jì)
2.3 干擾觀測器設(shè)計(jì)
2.4 仿真驗(yàn)證
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于干擾觀測器的永磁同步電機(jī)反饋控制
3.1 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
3.2 干擾觀測器的設(shè)計(jì)
3.3 基于干擾觀測器的反饋控制器設(shè)計(jì)
3.3.1 反饋控制器設(shè)計(jì)
3.3.2 穩(wěn)定性條件
3.4 數(shù)值仿真
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于干擾觀測器的永磁同步電機(jī)反推控制
4.1 干擾觀測器的設(shè)計(jì)
4.2 基于干擾觀測器的反推控制器設(shè)計(jì)
4.3 仿真結(jié)果
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目及研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于摩擦和干擾補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)臺模糊反演滑?刂芠J]. 劉慧博,劉尚磊. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]永磁同步電機(jī)自適應(yīng)非奇異終端滑模控制[J]. 朱林峰,章偉. 控制工程. 2018(01)
[3]Hurwitz定理的矩陣證明[J]. 林開亮,陳見柯. 高等數(shù)學(xué)研究. 2018(01)
[4]一種帶有干擾觀測器的自適應(yīng)模糊控制方案[J]. 李長華. 電氣應(yīng)用. 2017(16)
[5]交流電機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)控制方式的分析[J]. 王坤,王義兵,鄢進(jìn)沖,任強(qiáng). 電工技術(shù). 2017(08)
[6]永磁同步電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)速直接觀測器[J]. 陸駿,楊建國,馬胤琛. 電力電子技術(shù). 2017(02)
[7]基于多周期迭代滑?刂频闹本電機(jī)干擾抑制[J]. 嚴(yán)樂陽,葉佩青,張輝,李方. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]基于擾動(dòng)觀測器的永磁同步電機(jī)位置跟蹤滑模控制[J]. 吳軼群. 科技通報(bào). 2016(09)
[9]基于干擾觀測器的直線電機(jī)速度控制研究[J]. 馬陽,張懷存,楊慶東,彭寶營. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2016(04)
[10]感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的T-I型等效電路[J]. 傅森木,程小華,王國平,邱軒宇,余濤. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(04)
博士論文
[1]無位置傳感器永磁直線同步電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)初始位置估計(jì)及控制研究[D]. 陸華才.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識的研究[D]. 梁驕雁.南京航空航天大學(xué) 2011
[2]基于先進(jìn)控制理論的PMSM控制研究[D]. 王哲.江南大學(xué) 2009
本文編號:3481580
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