基于滑模觀測(cè)器的永磁同步機(jī)矢量控制的研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)憑借結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全穩(wěn)定性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率密度高等諸多優(yōu)越的性能，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、工業(yè)生產(chǎn)以及國(guó)防航天航空等眾多領(lǐng)域中得到了普遍的應(yīng)用?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制(Sliding Mode Control，SMC)方法是針對(duì)非線性系統(tǒng)最有效的控制方法之一，它對(duì)外界擾動(dòng)與內(nèi)部參數(shù)變動(dòng)現(xiàn)象表現(xiàn)出非常強(qiáng)的抗干擾性。然而，永磁同步電動(dòng)機(jī)在負(fù)載突變工況下，由于本身的多變

2、量、耦合性強(qiáng)的非線性系統(tǒng)特性，受到電流耦合、系統(tǒng)飽和、參數(shù)攝動(dòng)等諸多外部擾動(dòng)不利因素，直接影響系統(tǒng)控制的性能。
　　本文針對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的PMSM系統(tǒng)控制性能下降的問題進(jìn)行了研究:首先，用矢量控制對(duì)PMSM轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制的控制策略進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低多變量耦合的非線性特性對(duì)系統(tǒng)的擾動(dòng)影響;第二，研究PMSM在負(fù)載突變工況下，引入瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)反饋的方法對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對(duì)系統(tǒng)控制性能下降問題，對(duì)系統(tǒng)飽和、參數(shù)

3、攝動(dòng)等諸多外部擾動(dòng)不利因素進(jìn)行優(yōu)化。第三，將滑模觀測(cè)器(Sliding Mode Observer,SMO)引入PMSM矢量控制系統(tǒng)中，針對(duì)SMC自身具有嚴(yán)重的抖振問題，引入新型趨近率、變?cè)鲆嫠惴?，?gòu)建新型SMO，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)位置的間接測(cè)量，進(jìn)行抖振抑制和快速響應(yīng)等方面的算法優(yōu)化。
　　最后，應(yīng)用Matlab/Simulink進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真分析，實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，PMSM矢量控制系統(tǒng)在電機(jī)正常和負(fù)載突變運(yùn)行的兩種工況下，SMO在P