近年來,永磁同步電機(jī)以其高功率密度、結(jié)構(gòu)簡單以及高可靠性等優(yōu)點(diǎn),在交流調(diào)速領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。對于永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng),有兩方面內(nèi)容值得研究:無傳感器控制技術(shù)和控制算法。針對無傳感器控制技術(shù),本文利用自抗擾控制技術(shù)中的擴(kuò)張狀態(tài)觀測器對反電動(dòng)勢進(jìn)行估計(jì),并從中解算出轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速信息,為永磁同步電機(jī)提供了一種新的轉(zhuǎn)速估計(jì)算法;針對控制算法,本文利用自抗擾控制器對模型不確定性和擾動(dòng)魯棒性極強(qiáng)的特點(diǎn),為永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)了四種自抗擾控制算法,提高了調(diào)速系統(tǒng)的魯棒性。首先,為了后文進(jìn)行無傳感器控制和控制算法的研究,本文介紹了永磁同步電機(jī)在三類坐標(biāo)系(分別是ABC自然坐標(biāo)系、α-β靜止坐標(biāo)系和d-同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系)下的數(shù)學(xué)模型,分析了 id = 0矢量控制的基本原理和框架結(jié)構(gòu),闡述了自抗擾控制技術(shù)的組成和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。其次,針對永磁同步電機(jī)無傳感器控制,本文設(shè)計(jì)了基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速估計(jì)算法,并與常用的滑模觀測器法進(jìn)行了對比。將永磁同步電機(jī)α-β靜止坐標(biāo)系下的電流方程作為參考,將其中的反電動(dòng)勢項(xiàng)擴(kuò)張成為一個(gè)新的狀態(tài),利用擴(kuò)張狀態(tài)觀測器對其進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì),然后設(shè)計(jì)了鎖相環(huán)系統(tǒng),從估計(jì)得到的反...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)??

不僅降低了能耗，同時(shí)也省去了集電環(huán)和電刷等容易出故障的模塊，??使得ＰＭＳＭ的可靠性進(jìn)一步提高。根據(jù)轉(zhuǎn)子上永磁體安裝方式的不同，可以將??ＰＭＳＭ的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以分為面貼式和內(nèi)埋式兩種，如圖２．１所示。??面貼式?內(nèi)埋式??圖２．１永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)??對于面貼式永磁同步電機(jī)（Ｓ....

圖２．２三大坐標(biāo)系之間的關(guān)系??

２．１．２坐標(biāo)變換理論??為了實(shí)現(xiàn)磁場定向控制，需要將自然坐標(biāo)系下的ＰＭＳＭ數(shù)學(xué)模型變換到靜??止坐標(biāo)系下和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，它們之間的坐標(biāo)關(guān)系如圖２．２所示。其中，人ＢＣ??為自然坐標(biāo)系，ｃｔ?－為靜止坐標(biāo)系，為同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。??＜１?Ｐ??Ｃ??圖２．２三大坐標(biāo)系之間的關(guān)系....

圖２．３永磁同步電機(jī)電壓等效電路??

流；凡是定子電阻；Ｌｄ、Ｌ＜Ｊ分別是ｄ－ｇ軸的電感分量，且滿足＝?ｋ?＝心；??＆是電角速度；Ｖ＞／代表永磁體磁鏈。??根據(jù)式（２．２１）可以得出如圖２．３所示的電壓等效電路。從圖２．３中可以看出，??ＰＭＳＭ的數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)了完全解耦。??Ｉ?Ｒ?｜?ｒ＾ｉ?｜?Ｒ?｜??Ｕｄ＾....

圖２．４永磁同步電機(jī)＝?０矢量控制框圖??

調(diào)速系統(tǒng)要求轉(zhuǎn)速環(huán)具備響應(yīng)速度快、穩(wěn)態(tài)精度高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，對于??電流環(huán)則要求具有很高的響應(yīng)速度來適應(yīng)電流跟蹤的要求。永磁同步電機(jī)ｈ?＝?０??矢量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖２．４所示。??ｐｉ轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器?ｐｉ電流調(diào)節(jié)器??ｕＢ?％?一：逆變器???ｈｉ?？??Ｉ?扣／，＿＿....

本文編號：3895442