非線性控制策略在永磁同步電機無位置傳感器系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、永磁同步電機以其結構簡單、體積小、重量輕、效率高、運行可靠等優(yōu)良特性，在交流調速系統(tǒng)中占有越來越重要的地位。但是以往的永磁同步電機調速系統(tǒng)過于依賴數(shù)學模型和機械傳感器，導致成本增加，可靠性不強，適用性差。本文以無位置傳感器永磁同步電機系統(tǒng)為對象，將非線性控制策略與速度位置估算技術相結合，開展研究工作。
　　對永磁同步電機無位置傳感技術和先進控制策略的國內外研究現(xiàn)狀進行總結;描述了永磁同步電機在三相靜止坐標系、兩相靜止坐標系和兩相旋

2、轉坐標系下的電壓方程、磁鏈方程、轉矩方程和運動方程;基于電磁學原理和轉矩方程分析了永磁同步電機id=0控制法的有效性，得出了矢量控制系統(tǒng)結構框圖。
　　由于模型參考自適應算法只需要檢測定子電流和直流母線電壓，具有模型簡單可靠的優(yōu)點，因此在無位置傳感器電機控制系統(tǒng)中可以方便地用于估算轉子速度和轉子位置。采用非線性控制理論中的自抗擾控制技術和無源控制技術設計了三種控制器:
　　1.基于自抗擾控制技術設計了二階自抗擾控制器用于速度

3、調節(jié)，實驗結果表明，與PI調節(jié)器相比，自抗擾控制器具有響應速度快、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、抗干擾能力強的優(yōu)點;
　　2.基于端口受控耗散哈密頓模型，以IDA-PBC分配方式設計無源控制器，通過仿真實驗表明，與PI調節(jié)器相比，模型簡單，參數(shù)調節(jié)少，響應速度快;
　　3.在無位置傳感器矢量控制雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中，電流調節(jié)采用無源控制技術，轉速調節(jié)采用自抗擾控制技術，實驗結果表明，系統(tǒng)的抗干擾能力得到明顯增強，充分發(fā)揮了兩種控制器的優(yōu)勢。