直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電中永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制技術(shù)研究.pdf

1、風(fēng)能作為一種清潔和可再生能源獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電發(fā)展趨勢(shì)是大型化,故要求發(fā)電機(jī)具有高可靠性、高功率密度和高效率,在這方面永磁同步發(fā)電機(jī)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),且近年來(lái)隨著永磁材料的價(jià)格下降,使得永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)得到了迅猛發(fā)展。
　　為保證永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行,需要對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)實(shí)施高性能控制。風(fēng)力發(fā)電用永磁同步發(fā)電機(jī)一般為多極、低轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī),其控制需要注意兩個(gè)問(wèn)題:保證電流控制

2、器的動(dòng)靜態(tài)特性和獲得精確的轉(zhuǎn)子位置信息、轉(zhuǎn)速信息。本文結(jié)合無(wú)差拍控制,針對(duì)其對(duì)參數(shù)魯棒性差的問(wèn)題提出一種改進(jìn)無(wú)差拍電流預(yù)測(cè)控制算法;而為了精確、實(shí)時(shí)獲得轉(zhuǎn)子位置信息、轉(zhuǎn)速信息,并消除機(jī)械式編碼器存在安裝隱患、可靠性差等問(wèn)題,本文結(jié)合鎖相環(huán)理論設(shè)計(jì)了一套適用于永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的無(wú)傳感器控制技術(shù)。
　　無(wú)差拍控制本質(zhì)是一種基于模型的控制算法,對(duì)被控對(duì)象參數(shù)變化魯棒性差,而在數(shù)字控制中其固有的滯后一拍效果會(huì)進(jìn)一步降低系統(tǒng)魯棒性。本文

3、結(jié)合電流預(yù)測(cè)控制提出一種改進(jìn)的無(wú)差拍電流預(yù)測(cè)控制算法,即超前一拍預(yù)測(cè)電機(jī)電流,以彌補(bǔ)系統(tǒng)滯后一拍的影響,提高系統(tǒng)對(duì)參數(shù)的魯棒性,并依據(jù)現(xiàn)代控制理論分析該算法的有效性,仿真和實(shí)驗(yàn)證明了理論研究與分析的正確性和有效性。
　　根據(jù)永磁同步發(fā)電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)數(shù)學(xué)方程和鎖相環(huán)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)基于鎖相環(huán)估算電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的觀測(cè)器。針對(duì)電機(jī)參數(shù)難以精確獲得和運(yùn)行中會(huì)發(fā)生變化等問(wèn)題,討論了參數(shù)變化對(duì)無(wú)傳感器控制技術(shù)的影響。研究發(fā)現(xiàn),交軸電感對(duì)估算精度影