永磁同步電機(jī)精密伺服系統(tǒng)仿真研究及應(yīng)用.pdf

1、永磁同步電機(jī)（PMSM）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率因數(shù)高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，且隨著永磁材料性能的不斷提升和電力電子元器件的發(fā)展，永磁同步電機(jī)廣泛地應(yīng)用于精確制導(dǎo)、武器隨動(dòng)系統(tǒng)、衛(wèi)星姿態(tài)控制以及工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)械、紡織機(jī)械等多種高性能精確伺服領(lǐng)域。因此在響應(yīng)速度、控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性方面對(duì)永磁同步電機(jī)精密伺服系統(tǒng)進(jìn)行深入研究就顯得十分必要。針對(duì)交流永磁伺服電機(jī)這類非線性、強(qiáng)耦合、參數(shù)攝動(dòng)的多變量系統(tǒng)，本文將級(jí)聯(lián)自抗擾控制引入，有效提高系統(tǒng)

2、響應(yīng)速度、動(dòng)靜態(tài)性能以及抗擾能力。
　　本文首先從背景和意義上對(duì)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了介紹，對(duì)精密伺服的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，推導(dǎo)了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并介紹了常用的控制策略及空間電壓矢量技術(shù)。其次，在分析PI優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹了自抗擾控制(ADRC)的各個(gè)組成部分及其原理；同時(shí)根據(jù)反步法（Backstepping）的思想，利用ADRC擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)，將 ADRC引入到非線性級(jí)聯(lián)系統(tǒng)，以多個(gè)低階自抗擾控制器級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)控制，較好地

3、簡(jiǎn)化了高階非線性系統(tǒng)中高階自抗擾控制器的設(shè)計(jì)，解決了PMSM非線性系統(tǒng)的不確定性、耦合性及干擾抑制問題。同時(shí)對(duì)級(jí)聯(lián) AD RC控制理論進(jìn)行了詳盡的闡述論證，最后介紹了級(jí)聯(lián)AD RC的算法原理與設(shè)計(jì)。此外，根據(jù)永磁同步電機(jī)的伺服調(diào)速和位置伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制框圖，并在PMSM數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)符合系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)ADRC，在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了系統(tǒng)仿真模型并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，與傳統(tǒng)PI進(jìn)行對(duì)比，針對(duì)PMSM的調(diào)速和定位以及