永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)非線性控制算法研究.pdf

1、交流永磁同步電機具有氣隙磁密高、轉(zhuǎn)矩脈動小、轉(zhuǎn)矩/慣量比大，效率高、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，在要求高控制精度和高可靠性的場合，如航空航天、數(shù)控機床等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。交流永磁同步電機控制算法的研究也引起了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。本文將在對交流永磁同步電機控制系統(tǒng)研究分析的基礎(chǔ)上，對滑?？刂坪头謹?shù)階PI控制等兩種非線性控制方法在交流永磁同步電機調(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控制的研究現(xiàn)狀和永磁同步電機

2、調(diào)速系統(tǒng)的矢量控制方案，同時介紹了本文使用的交流永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)實驗平臺。在對永磁同步電機調(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交流永磁同步電機調(diào)速控制問題進行研究。 滑?？刂剖且环N典型的非線性控制算法，具有對系統(tǒng)參數(shù)變化和負載擾動不敏感，具有魯棒性好、響應(yīng)速度快及容易實現(xiàn)等優(yōu)點。在永磁同步電機雙閉環(huán)矢量控制方案中，一般方法是將電機速度與期望q軸電流之間關(guān)系近似為一階微分方程來設(shè)計的，這存在近似誤差，會影響閉環(huán)系

3、統(tǒng)的控制性能。本文在此基礎(chǔ)上，引入了一種電機速度與期望q軸定子電流之間的二階方程，并據(jù)此進行了滑模控制的分析設(shè)計和實驗研究。接著通過對滑?？刂铺攸c、抖振產(chǎn)生原因及削弱方法的分析，給出了常規(guī)滑模控制的改進方案：變增益滑?？刂破骱突跀U張狀態(tài)觀測器的滑?？刂破鳌嶒灲Y(jié)果表明本文所提的滑?？刂频母倪M方案削弱了滑?？刂破鞫墩?，并保持了對負載擾動和系統(tǒng)參數(shù)變化有較好魯棒性的優(yōu)點。 分數(shù)階微積分是整數(shù)階微積分在任意階次的擴展，微分和積分階次