永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)自抗擾控制及轉(zhuǎn)子初始位置檢測研究.pdf

1、永磁同步電機(PMSM)因其高功率密度、高效率、維護方便等優(yōu)點，在航空航天、數(shù)控機床、機器人等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)，通常需要在模型參數(shù)變化、負載和轉(zhuǎn)動慣量變化等內(nèi)外擾動作用下工作，因而其控制算法要有較強的抗擾動能力。自抗擾控制具有對模型參數(shù)變化魯棒性好、抗擾動能力強、無超調(diào)等優(yōu)點，本文以永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)為對象，基于線性自抗擾控制(LADRC)理論，研究了系統(tǒng)模型參數(shù)變化、負載和轉(zhuǎn)動慣量變化等問題

2、。另外，對永磁同步電機轉(zhuǎn)子初始位置檢測方法也作了一些探索。具體內(nèi)容包括：
　　1.針對系統(tǒng)模型參數(shù)變化問題，設(shè)計自抗擾控制器。介紹了線性自抗擾控制器的原理，對一階對象的線性自抗擾控制算法進行了頻域分析，得出了用于控制器設(shè)計和分析的一些重要結(jié)論；針對復(fù)雜環(huán)境下系統(tǒng)模型參數(shù)變化的問題，進行了自抗擾控制器的設(shè)計和參數(shù)整定，仿真結(jié)果表明所設(shè)計的控制器對模型參數(shù)變化具有很強的魯棒性。
　　2.研究負載擾動估計和補償問題。改進針對負載變

3、化所設(shè)計的擾動觀測器，提出了自適應(yīng)擾動觀測器(ADOB)，并利用自適應(yīng)擾動觀測器對負載變化進行模型補償；結(jié)合遺忘因子遞推最小二乘法(FF-RLS)，在無負載條件下，用逐步求精法整體辨識出了自適應(yīng)擾動觀測器的兩個初始參數(shù)；仿真結(jié)果表明，用自適應(yīng)擾動觀測器估計擾動并進行模型補償?shù)姆椒梢院芎玫匮a償負載變化帶來的影響。
　　3.研究轉(zhuǎn)動慣量變化時調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)自適應(yīng)整定問題。分析轉(zhuǎn)動慣量變化對調(diào)速系統(tǒng)的影響，并通過設(shè)計抗飽和方案和自適應(yīng)整

4、定自抗擾參數(shù)這兩種方法來削弱影響：設(shè)計了基于觀測器、誤差補償?shù)膬煞N抗飽和方案，并采用遺忘因子遞推最小二乘法對自抗擾參數(shù)整體辨識，將辨識出的結(jié)果用于轉(zhuǎn)速控制器參數(shù)和自適應(yīng)擾動觀測器參數(shù)的在線更新，結(jié)合抗飽和方案，改善了轉(zhuǎn)動慣量變化時系統(tǒng)的調(diào)速性能，得到了仿真驗證。
　　4.研究電機轉(zhuǎn)子初始位置檢測問題，改進了電壓脈沖矢量法。介紹了電壓脈沖矢量法的基本原理，分析了傳統(tǒng)電壓脈沖矢量法的不足，針對不足提出改進的電壓脈沖矢量法，實驗結(jié)果表明