本文關(guān)鍵詞：基于擾動(dòng)觀測(cè)的永磁同步電機(jī)電流預(yù)測(cè)控制研究

  更多相關(guān)文章： 永磁同步電機(jī) 電流預(yù)測(cè)控制 倫伯格觀測(cè)器 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器 魯棒性

【摘要】：在交流傳動(dòng)伺服系統(tǒng)中,永磁同步電機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)使其成為高精度工業(yè)控制場合首選電機(jī)及近年來研究的重點(diǎn)。由于電流環(huán)決定了交流伺服系統(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能,因此具有優(yōu)良暫態(tài)性能的電流預(yù)測(cè)控制成為了伺服系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。永磁同步電機(jī)的電流預(yù)測(cè)控制在具有優(yōu)良動(dòng)態(tài)性能的同時(shí),具有控制精度依賴準(zhǔn)確參數(shù)模型和控制開環(huán)存在穩(wěn)態(tài)電流誤差的缺點(diǎn)。本文首先基于永磁同步電機(jī)的電壓方程及逆變器的數(shù)學(xué)模型,簡單闡述PWM預(yù)測(cè)控制原理。通過理論分析推導(dǎo)出PWM預(yù)測(cè)控制的穩(wěn)定條件,并指出控制器采用的電機(jī)參數(shù)與電機(jī)真實(shí)值的偏差是造成穩(wěn)態(tài)電流誤差的原因。仿真顯示PWM預(yù)測(cè)控制中電感偏差、電阻偏差和永磁體磁鏈偏差均會(huì)導(dǎo)致電流靜差,而且電感偏差會(huì)導(dǎo)致電流振蕩,從而驗(yàn)證了理論分析的正確性。針對(duì)PWM預(yù)測(cè)控制中參數(shù)偏差造成的電流震蕩及電流靜差的缺陷,本文構(gòu)建兩種不同的狀態(tài)觀測(cè)器來觀測(cè)伺服系統(tǒng)中的參數(shù)誤差及參數(shù)擾動(dòng)。首先,構(gòu)建了較為常用的倫伯格觀測(cè)器來觀測(cè)系統(tǒng)擾動(dòng),并通過極點(diǎn)配置分析了觀測(cè)器的穩(wěn)定性。然后,構(gòu)建了在具有參數(shù)擾動(dòng)、外部擾動(dòng)和傳感器噪聲的系統(tǒng)中擁有優(yōu)良性能的擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器來觀測(cè)系統(tǒng)擾動(dòng),并推導(dǎo)出觀測(cè)器的穩(wěn)定條件。最后,比較了兩種擾動(dòng)觀測(cè)器的優(yōu)缺點(diǎn)。擾動(dòng)觀測(cè)器的提出使得基于擾動(dòng)觀測(cè)并補(bǔ)償?shù)挠来磐诫姍C(jī)電流預(yù)測(cè)控制成為了可能。根據(jù)兩種擾動(dòng)觀測(cè)器對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)定義的不同,本文構(gòu)建了兩種不同的基于擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制算法,即基于倫伯格擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制和基于ESO擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制。本文理論分析了所提出算法的穩(wěn)定性,證明了算法的魯棒性得以提高,并通過仿真驗(yàn)證了兩種算法均能快速觀測(cè)出系統(tǒng)擾動(dòng)。系統(tǒng)擾動(dòng)的實(shí)時(shí)補(bǔ)償避免了參數(shù)偏差及參數(shù)擾動(dòng)造成的穩(wěn)態(tài)電流誤差。最后,總結(jié)并比較了兩種基于擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制算法的各自特點(diǎn)。最后,介紹了DSP的永磁同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)兩種基于擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制分別進(jìn)行了實(shí)物實(shí)驗(yàn)。仿真分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了本文算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 電流預(yù)測(cè)控制 倫伯格觀測(cè)器 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器 魯棒性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 永磁同步電機(jī)控制策略的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)9-17
• 1.2.1 永磁同步電機(jī)電流環(huán)控制方法10-11
• 1.2.2 電流預(yù)測(cè)控制11-14
• 1.2.3 電流預(yù)測(cè)控制存在的問題及解決方案14-17
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及電流預(yù)測(cè)控制19-27
• 2.1 永磁同步電機(jī)電流預(yù)測(cè)模型19-23
• 2.1.1 電機(jī)電壓方程及空間矢量坐標(biāo)變換19-21
• 2.1.2 電機(jī)電流預(yù)測(cè)模型21-23
• 2.2 PWM預(yù)測(cè)控制原理23-26
• 2.2.1 三相逆變器及空間電壓矢量23-24
• 2.2.2 空間矢量調(diào)制24-25
• 2.2.3 PWM預(yù)測(cè)控制原理25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第3章 永磁同步電機(jī)擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)27-45
• 3.1 PWM預(yù)測(cè)控制參數(shù)擾動(dòng)敏感性分析及仿真27-34
• 3.1.1 算法穩(wěn)定性分析28-30
• 3.1.2 算法穩(wěn)態(tài)分析30-33
• 3.1.3 參數(shù)擾動(dòng)影響33-34
• 3.2 倫伯格擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)34-39
• 3.2.1 倫伯格擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)35-37
• 3.2.2 穩(wěn)定性分析37-39
• 3.3 擴(kuò)張狀態(tài)擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)39-44
• 3.3.1 擴(kuò)張狀態(tài)擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)41-42
• 3.3.2 穩(wěn)定性分析42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 基于擾動(dòng)觀測(cè)的永磁同步電機(jī)電流預(yù)測(cè)控制45-60
• 4.1 基于倫伯格擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制45-51
• 4.1.1 基于倫伯格擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制算法45-46
• 4.1.2 算法仿真46-51
• 4.2 基于ESO擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制51-58
• 4.2.1 基于ESO擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制算法51-52
• 4.2.2 算法穩(wěn)定性分析52-54
• 4.2.3 算法仿真54-58
• 4.3 兩種改進(jìn)電流預(yù)測(cè)算法的比較58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第5章 PMSM矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)物實(shí)驗(yàn)60-67
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹60-62
• 5.2 算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證62-66
• 5.2.1 基于倫伯格擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制62-65
• 5.2.2 基于ESO擾動(dòng)觀測(cè)的電流預(yù)測(cè)控制65-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果73-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李永東;;脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)——回顧、現(xiàn)狀及展望[J];電氣傳動(dòng);1996年03期

2 王偉華;肖曦;丁有爽;;永磁同步電機(jī)改進(jìn)電流預(yù)測(cè)控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年03期

3 陳榮,鄧智泉,嚴(yán)仰光;永磁同步伺服系統(tǒng)電流環(huán)的設(shè)計(jì)[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

4 牛里;楊明;劉可述;徐殿國;;永磁同步電機(jī)電流預(yù)測(cè)控制算法[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年06期

5 牛里;楊明;王庚;徐殿國;;基于無差拍控制的永磁同步電機(jī)魯棒電流控制算法研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年15期

6 王庚;楊明;牛里;貴獻(xiàn)國;徐殿國;;永磁同步電機(jī)電流預(yù)測(cè)控制電流靜差消除算法[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2015年10期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王庚;永磁交流伺服系統(tǒng)電流預(yù)測(cè)控制及其電流靜差消除算法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：614200