基于哈密頓的永磁同步電機控制及實驗研究.pdf

1、在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中,交流傳動已經(jīng)成為傳動領(lǐng)域的主要方式。現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中,對電機控制系統(tǒng)有了更高的要求,為了使電機具有更高的精度,更寬的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度及強的干擾抑制能力,對電機本身和其控制策略方法進行研究成了一個很熱門的研究方向。從電機本身來看,相比其它交流電機,永磁同步電機由于本身具有體積小,損耗低,效率高等諸多優(yōu)良的特性,在生產(chǎn)上以及在對能源的節(jié)約和環(huán)境的保護來看,對其進行研究是非常必要的。因此,研究高性能的永磁同步電機(

2、PMSM)控制系統(tǒng)對現(xiàn)代化的工業(yè)及社會可持續(xù)發(fā)展都有著非常重要的意義。
　　 本課題圍繞永磁同步電機的哈密頓模型展開研究。首先介紹了永磁同步電機的相關(guān)的歷史。接著介紹了永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型以及一些和永磁同步電機模型相關(guān)的一些數(shù)學(xué)坐標變換,這些都是進行后續(xù)研究的基礎(chǔ)知識。然后就是針對控制系統(tǒng)的解決方案的研究以及針對解決方案的仿真及實物實驗的驗證。
　　 本文對兩個永磁同步電機的控制系統(tǒng)進行了研究,首先進行了現(xiàn)在最常用的基

3、于磁場定向控制的采用PI調(diào)節(jié)器的電機控制方法；然后主要針對本文研究的核心電機控制算法,即基于哈密頓模型的電機控制算法進行了研究,采用互聯(lián)與阻尼分配的無源性控制方法(IDA-PBC)推導(dǎo)出了電機的控制器算式并證明了系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性。本文對該控制策略算法首先進行了simulink仿真,研究其控制性能和進行一些參數(shù)的調(diào)試,觀察每個參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。然后在仿真出較好的結(jié)果的基礎(chǔ)上,用DSP實驗板對控制算法進行編程開發(fā),并連接到實際的電機上以