永磁同步電機的有限時間跟蹤控制.pdf

1、近些年來,隨著控制理論、數(shù)字信號處理和電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,永磁同步電動機(PMSM)以其性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠及良好的動、靜態(tài)特性還有轉(zhuǎn)動慣量低等特點,成為工業(yè)生產(chǎn)中應用前景最廣闊的電機。然而,PMSM控制卻由于其三相繞組轉(zhuǎn)速、電流的非線性耦合和轉(zhuǎn)矩方程的非線性而變成一個復雜的問題,因此從電機的非線性問題開始研究,實現(xiàn)PMSM的高性能控制具有重要的意義?；诖吮尘跋?反步法有限時間控制系統(tǒng)因具有良好的魯棒性能和抗擾

2、動性能而受到廣泛重視。
　　 本文研究了永磁同步電動機的有限時間跟蹤問題。首先,列舉了有限時間穩(wěn)定控制器設計的方法,總結(jié)了國內(nèi)外有限時間控制技術(shù)在永磁同步電機方面的研究成果,以及轉(zhuǎn)速和干擾觀測器的研究現(xiàn)狀。然后,介紹了永磁同步電機的數(shù)學模型和矢量控制的原理、特點,選取基于id=O的轉(zhuǎn)子磁場定向控制方式,確立基于空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)實施方案。
　　 基于Lvaunov穩(wěn)定判據(jù)和Backstep

3、ping技術(shù)以及有限時間穩(wěn)定判據(jù),對d-q軸下的永磁同步電動機的數(shù)學模型進行處理,設計電機電壓控制器Ud,Uq,保證了閉環(huán)系統(tǒng)三相電流,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩等所有信號的有界性和平衡點的全局穩(wěn)定性,使系統(tǒng)在有限時間內(nèi)精準地跟蹤給定的參考信號。另外,還設計了基于有限時間的轉(zhuǎn)速和干擾觀測器,在無傳感器的情況下觀測電機的轉(zhuǎn)速和負載轉(zhuǎn)矩,并把測量到的數(shù)值等效反饋到矢量控制系統(tǒng)的輸入端。
　　 在MATLAB/SIMULINK中,建立了永磁同步電機矢