基于參數(shù)自整定的永磁同步電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。作為同步電機(jī)的一種，永磁同步電機(jī)在交流伺服系統(tǒng)中占有重要的位置，而PI控制由于其結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)容易成為永磁同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用最廣的一種控制算法。但在實(shí)際應(yīng)用中PI控制參數(shù)大多是依賴工程師所積累的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)整定的，往往很難達(dá)到令人滿意的控制效果。因此，進(jìn)行參數(shù)自整定研究不但具有理論價(jià)值更具有很大的實(shí)踐意義。 本文針對(duì)永磁同步電機(jī)交

2、流調(diào)速系統(tǒng)的速度環(huán)控制，研究了基于繼電反饋的參數(shù)自整定方法，并進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。 論文首先介紹了交流伺服系統(tǒng)研究的背景和意義，以及參數(shù)自整定方法的研究現(xiàn)狀。然后分析了永磁同步電機(jī)的工作原理和數(shù)學(xué)模型，簡要描述了基于矢量控制的永磁同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，包括系統(tǒng)框架、軟硬件結(jié)構(gòu)、DSP芯片TMS320F240等，并對(duì)搭建的交流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了簡介。接下來介紹了繼電整定方法及其在永磁同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用，結(jié)

3、合仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，指出了常規(guī)繼電整定法用在水磁同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)中存在的問題。在此基礎(chǔ)上，深入研究了水磁同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)的繼電整定改進(jìn)方案——帶大滯環(huán)的繼電整定和添加延時(shí)環(huán)節(jié)的繼電整定，先介紹它們的某本原理和實(shí)現(xiàn)方案，然后進(jìn)行相應(yīng)的仿真和實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)不同設(shè)計(jì)方法的控制效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，改進(jìn)的繼電整定法能有效地解決常規(guī)繼電整定中系統(tǒng)振蕩頻率過高，振動(dòng)過于劇烈的問題，并能獲得較好的控制性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)

4、比表明，根據(jù)添加延時(shí)環(huán)節(jié)的繼電整定和基于模型辨識(shí)的工程設(shè)計(jì)法得到的控制效果更好，也表明繼電整定法具有較好的實(shí)用價(jià)值。最后進(jìn)行了基于繼電整定的水磁同步電機(jī)交流凋速系統(tǒng)模糊PI控制研究，先介紹了模糊控制算法的原理和基于繼電整定的模糊PI控制器的設(shè)計(jì)，然后對(duì)基于繼電整定的永磁同步電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)模糊PI控制進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果表明，該控制方法對(duì)系統(tǒng)在不同的工作狀況具有良好的適應(yīng)性，控制效果優(yōu)于控制參數(shù)由單個(gè)工作狀態(tài)整定得到的常規(guī)PI控制算