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  更多相關(guān)文章： 永磁同步電機(jī) 終端滑�？刂� 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí) 擾動(dòng)觀測 魯棒性

【摘要】：永磁同步電機(jī)憑借著體積小、可靠性高、功率密度大等優(yōu)點(diǎn)在航天、國防、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。然而永磁同步電機(jī)作為一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合且時(shí)變的被控對(duì)象,易受到來自系統(tǒng)內(nèi)外部諸多擾動(dòng)的影響。因此,如何在保證較強(qiáng)抗干擾能力的同時(shí),提高控制系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性,具有重要的研究意義。本文重點(diǎn)研究了滑模變結(jié)構(gòu)控制理論,結(jié)合轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)與擾動(dòng)觀測,提出了一種基于辨識(shí)補(bǔ)償?shù)挠来磐诫姍C(jī)終端滑�？刂品椒āＪ紫�,基于永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了終端滑模速度控制器,有效地解決了傳統(tǒng)線性滑模控制的系統(tǒng)狀態(tài)變量無法在有限時(shí)間內(nèi)收斂至平衡點(diǎn)的問題。更進(jìn)一步,針對(duì)終端滑模算法的控制奇異性問題和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性差的缺陷,提出了一種非奇異快速終端滑�？刂破鞯脑O(shè)計(jì)方法,不僅消除了狀態(tài)空間的奇異性區(qū)域,而且重點(diǎn)提高了滑模運(yùn)動(dòng)點(diǎn)在遠(yuǎn)離平衡點(diǎn)時(shí)的收斂速度,有效地改善了控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。其次,為了獲得準(zhǔn)確的系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值,設(shè)計(jì)了兩種在線式的辨識(shí)方案:遞推最小二乘法和梯度校正自適應(yīng)法。通過理論分析與仿真證明,梯度校正自適應(yīng)辨識(shí)法解決了遞推最小二乘法在有限時(shí)間內(nèi)只能無限趨近于標(biāo)準(zhǔn)值的問題,實(shí)現(xiàn)了全程快速收斂,穩(wěn)定時(shí)的精度更高,且當(dāng)辨識(shí)過程受到干擾時(shí),恢復(fù)能力更強(qiáng),更加適用于永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)。再次,針對(duì)永磁同步電機(jī)的內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)和外部負(fù)載擾動(dòng),設(shè)計(jì)了擴(kuò)展滑模擾動(dòng)觀測器。通過合理的參數(shù)配置,實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)全擾動(dòng)的準(zhǔn)確觀測。隨后,利用擾動(dòng)估計(jì)值對(duì)控制器進(jìn)行補(bǔ)償,以提高系統(tǒng)的魯棒性。最終,設(shè)計(jì)了基于DSP控制的永磁同步電機(jī)實(shí)物平臺(tái),對(duì)以上算法進(jìn)行驗(yàn)證。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,本文提出的控制算法具有良好的實(shí)際效果。
【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】：2016
【分類號(hào)】：TM341;TP273

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本文編號(hào)：1200570