永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)非線性控制算法研究.pdf

1、交流永磁同步電機(jī)具有氣隙磁密高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、轉(zhuǎn)矩/慣量比大，效率高、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，在要求高控制精度和高可靠性的場合，如航空航天、數(shù)控機(jī)床等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。交流永磁同步電機(jī)控制算法的研究也引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。本文將在對(duì)交流永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)研究分析的基礎(chǔ)上，對(duì)滑?？刂坪头?jǐn)?shù)階PI控制等兩種非線性控制方法在交流永磁同步電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)中的應(yīng)用展開研究。 本文首先介紹了目前交流永磁同步電機(jī)控制的研究現(xiàn)狀和永磁同步電機(jī)

2、調(diào)速系統(tǒng)的矢量控制方案，同時(shí)介紹了本文使用的交流永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在對(duì)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)分析了解的基礎(chǔ)上，我們應(yīng)用非線性控制方法對(duì)交流永磁同步電機(jī)調(diào)速控制問題進(jìn)行研究。 滑?？刂剖且环N典型的非線性控制算法，具有對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化和負(fù)載擾動(dòng)不敏感，具有魯棒性好、響應(yīng)速度快及容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。在永磁同步電機(jī)雙閉環(huán)矢量控制方案中，一般方法是將電機(jī)速度與期望q軸電流之間關(guān)系近似為一階微分方程來設(shè)計(jì)的，這存在近似誤差，會(huì)影響閉環(huán)系

3、統(tǒng)的控制性能。本文在此基礎(chǔ)上，引入了一種電機(jī)速度與期望q軸定子電流之間的二階方程，并據(jù)此進(jìn)行了滑?？刂频姆治鲈O(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究。接著通過對(duì)滑?？刂铺攸c(diǎn)、抖振產(chǎn)生原因及削弱方法的分析，給出了常規(guī)滑?？刂频母倪M(jìn)方案：變?cè)鲆婊？刂破骱突跀U(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的滑?？刂破鳌?shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提的滑?？刂频母倪M(jìn)方案削弱了滑模控制器抖振，并保持了對(duì)負(fù)載擾動(dòng)和系統(tǒng)參數(shù)變化有較好魯棒性的優(yōu)點(diǎn)。 分?jǐn)?shù)階微積分是整數(shù)階微積分在任意階次的擴(kuò)展，微分和積分階次