基于負(fù)載觀測器的永磁同步電機滑模控制.pdf

1、永磁同步電機由于具有體積小、重量輕、轉(zhuǎn)矩紋波小、轉(zhuǎn)矩控制簡單、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、動態(tài)響應(yīng)快速準(zhǔn)確、過載能力強等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)中。但是，永磁同步電機是一個多變量、非線性、強耦合的系統(tǒng)，傳統(tǒng)PID控制器容易受電機參數(shù)變化和負(fù)載擾動等不確定因素的影響，故在負(fù)載波動大，且對速度、轉(zhuǎn)矩控制精度要求較高的情況下，該方法很難滿足控制要求。 滑模變結(jié)構(gòu)控制通過滑動模態(tài)的設(shè)計，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)變化和負(fù)載擾動不敏感，具有魯棒性好、響應(yīng)速

2、度快及容易實現(xiàn)等優(yōu)點。因此將滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于永磁同步電機調(diào)遽系統(tǒng)中，有望實現(xiàn)高品質(zhì)的控制策略。因此，本文致力于滑模變結(jié)構(gòu)控制在永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)中的研究。 本文首先在分析永磁同步電機數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合矢量控制技術(shù)，給出了永磁同步電機在d-q坐標(biāo)系下的線性解耦狀態(tài)方程。采用轉(zhuǎn)子位置定向的矢量控制方案，在Matlab/SIMUINK環(huán)境下構(gòu)建了永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型。 其次通過對滑模變結(jié)構(gòu)控制原理、特性、抖

3、振產(chǎn)生原因及削弱方法的分析，給出了一種用于永磁同步電機速度控制的常規(guī)滑?？刂破鳌２υ摽刂破鞯目刂菩Ч约翱刂破鲄?shù)對系統(tǒng)性能的影響做了仿真分析。 然后在常規(guī)滑?？刂破鞯幕A(chǔ)上提出了一種改進的滑?？刂破鳎夯谪?fù)載觀測器的時變切換增益滑?？刂啤７抡娼Y(jié)果表明改進的滑?？刂破髂苊黠@消除靜差，并對負(fù)載擾動和系統(tǒng)參數(shù)的變化有較好的魯棒性。 最后結(jié)合滑模控制和模糊控制各自的優(yōu)點，設(shè)計了基于模糊切換增益自調(diào)節(jié)的滑?？刂破?，以用于永磁同