【摘要】：隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展、市場(chǎng)需求的不斷增加以及永磁材料性能的提高,永磁同步電機(jī)越來越多地被應(yīng)用在航空航天、工業(yè)生產(chǎn)、風(fēng)力發(fā)電等各個(gè)領(lǐng)域。對(duì)于永磁同步電機(jī)來說,如何有效地控制是實(shí)現(xiàn)其價(jià)值的必經(jīng)途徑,優(yōu)化的控制策略,能夠使永磁同步電機(jī)發(fā)揮出更大的作用,創(chuàng)造出更高的價(jià)值。關(guān)于永磁同步電機(jī)的控制策略,目前使用最為廣泛的是矢量控制,然而矢量控制系統(tǒng)是基于準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)而成的,電機(jī)中參數(shù)的偏差將導(dǎo)致控制精度降低以致系統(tǒng)不穩(wěn)定,因此精確獲取電機(jī)參數(shù)是十分必要的。本文針對(duì)永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)及其參數(shù)辨識(shí)技術(shù)進(jìn)行研究。首先,表述了永磁同步電機(jī)的發(fā)展過程及其幾種常用控制方法的基本原理,包含永磁同步電機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造、坐標(biāo)變換、數(shù)學(xué)模型的組建和空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)。其次,分析了根據(jù)模型參考自適應(yīng)思想進(jìn)行在線參數(shù)辨識(shí)的方法,并且對(duì)電機(jī)的電阻值和永磁磁鏈值進(jìn)行實(shí)時(shí)辨識(shí),將其結(jié)果應(yīng)用在辨識(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的運(yùn)算中,提高了負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的魯棒性。接著,針對(duì)機(jī)械傳感器的缺陷和弊端,搭建了電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)辨識(shí)環(huán)節(jié),取代原有的機(jī)械傳感器,建立無速度傳感器控制系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上將反推控制思想利用在轉(zhuǎn)速環(huán)控制器中,建立了半反推控制系統(tǒng),使系統(tǒng)具備更高的控制性能。最后,在Matlab/Simulink仿真軟件中設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制模型,對(duì)于提及的參數(shù)辨識(shí)方法和改進(jìn)方案進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,證明了控制策略是可以實(shí)現(xiàn)且具有其優(yōu)越性的。
[Abstract]:With the development of control technology, the increasing market demand and the improvement of permanent magnet material performance, permanent magnet synchronous motor (PMSM) is more and more used in aerospace, industrial production, wind power generation and other fields. For permanent magnet synchronous motor, how to control it effectively is the necessary way to realize its value. The optimized control strategy can make permanent magnet synchronous motor play a greater role and create higher value. About the control strategy of permanent magnet synchronous motor (PMSM), vector control is widely used at present. However, the vector control system is designed based on accurate mathematical model. The deviation of the parameters in the motor will lead to the decrease of the control precision and the instability of the system, so it is very necessary to obtain the parameters of the motor accurately. In this paper, the control system and parameter identification technology of PMSM are studied. Firstly, the development process of PMSM and the basic principles of several common control methods are described, including the internal structure of PMSM, coordinate transformation, mathematical model construction and space vector pulse width modulation (SVPWM) technology. Secondly, the on-line parameter identification method based on model reference adaptive theory is analyzed, and the resistance value and permanent magnet flux value of the motor are identified in real time, and the results are applied to the calculation of load torque identification. The robustness of the load torque observer is improved. Then, aiming at the defects and disadvantages of the mechanical sensor, the real-time identification of the motor speed is built to replace the original mechanical sensor, and the speed sensorless control system is established. On this basis, the idea of backstepping control is applied to the rotational speed loop controller, and a semi-backstepping control system is established, which makes the system have higher control performance. Finally, the corresponding control model is designed in the Matlab/Simulink simulation software. The simulation results show that the control strategy is feasible and superior.
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(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)：2413108