本文關(guān)鍵詞：基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究

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【摘要】：近年來(lái)隨著永磁體材料性能的不斷提升和價(jià)格的大幅降低,永磁同步電機(jī)已經(jīng)逐漸取代異步電機(jī)成為交流調(diào)速系統(tǒng)的核心。作為高性能調(diào)速系統(tǒng)的代表,永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)被給予了厚望,然而負(fù)載擾動(dòng)卻成了其進(jìn)一步發(fā)展和推廣的最大障礙。為了抵消和抑制負(fù)載擾動(dòng)對(duì)電機(jī)調(diào)速效果的影響,本文對(duì)自抗擾控制技術(shù)進(jìn)行了研究,提出了一種基于滑模控制的辨識(shí)補(bǔ)償自抗擾控制器。本文首先分析了自抗擾控制技術(shù)的原理和組成,并針對(duì)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)建立了標(biāo)準(zhǔn)的自抗擾控制器。然而該控制器并不完美,負(fù)載擾動(dòng)會(huì)影響擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的觀測(cè)精度進(jìn)而造成系統(tǒng)控制性能的下降,為了解決這一問(wèn)題,本文提出了一種帶有辨識(shí)補(bǔ)償?shù)淖钥箶_控制器,通過(guò)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的獲取實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載擾動(dòng)的部分補(bǔ)償。同時(shí)為了簡(jiǎn)化控制器的參數(shù)結(jié)構(gòu),使調(diào)節(jié)變得有章可循,引入了滑�？刂扑惴ù嬖蟹蔷�(xiàn)性函數(shù),成功解決了標(biāo)準(zhǔn)控制器參數(shù)整定困難的問(wèn)題。為了獲取系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,本文先提出了一種基于積分辨識(shí)的慣量辨識(shí)方法,該方法利用了積分運(yùn)算的性質(zhì),結(jié)合特定的轉(zhuǎn)速信號(hào),從電機(jī)運(yùn)動(dòng)方程中提取出了不含有其他無(wú)關(guān)變量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)表達(dá)式。為了進(jìn)一步擴(kuò)展算法的適用范圍,且不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,又提出了一種基于朗道離散遞推的辨識(shí)算法,通過(guò)選取合適的自適應(yīng)增益,準(zhǔn)確的辨識(shí)出了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。為了觀測(cè)電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,本文研究了以狀態(tài)重構(gòu)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)變量估計(jì)方法,在全階觀測(cè)器的基礎(chǔ)上建立了一種降階的負(fù)載轉(zhuǎn)矩狀態(tài)觀測(cè)器,通過(guò)對(duì)極點(diǎn)配置方法和穩(wěn)定性的分析,實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的準(zhǔn)確觀測(cè)。最后本文不僅對(duì)所提出的算法進(jìn)行了仿真分析,還搭建了以DSP為核心的永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)物平臺(tái),并通過(guò)在該平臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)物實(shí)驗(yàn),很好的證明了算法在實(shí)際應(yīng)用中的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：交流調(diào)速系統(tǒng) 永磁同步電機(jī) 自抗擾控制器 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí) 負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)
【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(lèi)號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-17
• 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)控制策略國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 自抗擾控制技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)及負(fù)載觀測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 本文主要內(nèi)容15-17
• 第2章 永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)自抗擾控制器設(shè)計(jì)17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模型17-20
• 2.3 標(biāo)準(zhǔn)自抗擾控制器模型20-25
• 2.4 基于滑�？刂频谋孀R(shí)補(bǔ)償自抗擾控制器模型25-30
• 2.4.1 辨識(shí)補(bǔ)償自抗擾控制器模型25-27
• 2.4.2 基于滑�？刂频淖钥箶_控制器模型27-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 基于積分辨識(shí)法的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)31-34
• 3.2.1 積分辨識(shí)法的辨識(shí)原理31-33
• 3.2.2 基于積分辨識(shí)法的辨識(shí)模型33-34
• 3.3 基于朗道離散遞推的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)34-36
• 3.3.1 朗道離散遞推辨識(shí)原理34-35
• 3.3.2 基于朗道離散遞推辨識(shí)法的辨識(shí)模型35-36
• 3.4 仿真結(jié)果及分析36-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)及調(diào)速系統(tǒng)仿真42-51
• 4.1 引言42
• 4.2 直接觀測(cè)法42
• 4.3 降階負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)法42-45
• 4.4 仿真結(jié)果及分析45-50
• 4.4.1 負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)仿真45-47
• 4.4.2 基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真47-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)物實(shí)驗(yàn)51-65
• 5.1 硬件設(shè)計(jì)51-54
• 5.2 軟件設(shè)計(jì)54-58
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析58-64
• 5.3.1 上電測(cè)試58
• 5.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)實(shí)驗(yàn)58-60
• 5.3.3 負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)實(shí)驗(yàn)60-61
• 5.3.4 自抗擾控制器實(shí)驗(yàn)61-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果71-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 黃一,張文革;自抗擾控制器的發(fā)展[J];控制理論與應(yīng)用;2002年04期

2 韓京清;非線(xiàn)性狀態(tài)誤差反饋控制律──NLSEF[J];控制與決策;1995年03期

3 韓京清,袁露林;跟蹤-微分器的離散形式[J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);1999年03期

4 秦昌茂;齊乃明;朱凱;;高超聲速飛行器自抗擾姿態(tài)控制器設(shè)計(jì)[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2011年07期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 崔曉光;基于自抗擾控制技術(shù)的永磁同步電機(jī)速度控制研究[D];山東大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：899817