本文關鍵詞：內置式永磁同步電機SVM-DTC系統(tǒng)滑�？刂蒲芯�

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【摘要】：內置式永磁同步電機(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)具備體積小、效率高、功率密度大等優(yōu)點近年來逐漸受到人們的關注。然而作為一個典型的多變量、強耦合、非線性系統(tǒng),傳統(tǒng)控制已經無法滿足實際工程中對控制性能與可靠性的要求。本文以內置式永磁同步電機直接轉矩控制(DTC)系統(tǒng)應用為背景,開展了基于改進滑模理論的電機控制策略以及無速度傳感器電機轉子位置與轉速估計方法的研究,主要研究工作如下:首先,建立內置式永磁同步電機的數學模型,介紹了IPMSM-DTC基本原理,針對其轉矩、磁鏈脈動大以及逆變器開關頻率不恒定的缺點,引入空間電壓矢量脈寬調制(SVPWM)技術,重點研究了一種過調制SVPWM算法并進行了仿真實現,分析IPMSM SVM-DTC系統(tǒng)的實現原理及討論了傳統(tǒng)SVM-DTC系統(tǒng)存在的不足。其次,針對轉速和轉矩兩個PI調節(jié)器的IPMSM SVM-DTC傳統(tǒng)控制系統(tǒng)存在的不足,采用滑�？刂评碚�,結合分數階微積分系統(tǒng)隨時間緩慢衰減的特性來減小滑模抖振,設計出一種轉矩、磁鏈分數階滑�？刂破�,既保留了DTC系統(tǒng)的快速響應能力,又大大減小了轉矩、磁鏈的脈動;另外,設計快速終端滑模(FTSM)速度控制器,結合負載擾動觀測器構成一種新型的復合滑模速度控制器,提高了系統(tǒng)速度控制精度,減弱了負載擾動對IPMSM調速系統(tǒng)的影響,增強系統(tǒng)的抗擾動和抑制滑模抖振能力。再次,基于傳統(tǒng)的擴展反電勢滑模觀測器,采用改進的等效反電勢二階非奇異終端滑模觀測器,減少了傳統(tǒng)滑模觀測器中引入的低通濾波環(huán)節(jié),解決了IPMSM轉子凸極性影響,簡化了觀測器模型,消除觀測器中的轉速變量,提高了無速度傳感器IPMSM轉子位置和速度的估算精度,擴大了IPMSM SVM-DTC系統(tǒng)在復雜環(huán)境中的應用范圍,提高可靠性。最后,在以上理論的基礎上,以TI公司的TMS320F2812 DSP為控制核心,對系統(tǒng)進行了硬件設計和軟件設計,實驗結果驗證了所設計系統(tǒng)的有效性。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM341;TP273

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本文編號：1287647