基于自適應(yīng)滑模的船舶推進(jìn)PMSM無速度傳感器矢量控制研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和大功率交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的日趨成熟，船舶交流電力推進(jìn)系統(tǒng)逐漸體現(xiàn)出其優(yōu)越性，并成為船舶未來推進(jìn)裝置的發(fā)展方向。然而，高性能交流伺服系統(tǒng)中需要安裝機(jī)械傳感器，以獲得精確的電機(jī)轉(zhuǎn)子反饋信息。考慮到船舶推進(jìn)電機(jī)的實(shí)際工作環(huán)境以及傳感器安裝維護(hù)的困難性，機(jī)械傳感器不適合應(yīng)用于船舶推進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中。因此，研究基于先進(jìn)無速度傳感器的船舶推進(jìn)電機(jī)矢量控制技術(shù)，具有極高的學(xué)術(shù)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文首先深入分析

2、了船舶推進(jìn)永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合螺旋槳負(fù)載特性和船舶運(yùn)動數(shù)學(xué)模型研究，建立了采用永磁同步電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的船舶整體運(yùn)動數(shù)學(xué)模型。并且，采用矢量控制理論、坐標(biāo)變換和電壓空間矢量技術(shù)等，建立了基于Matlab/Simulink的船舶推進(jìn)系統(tǒng)仿真模型。
　　進(jìn)而，針對基于傳統(tǒng)滑模觀測器的無速度傳感器技術(shù)中的轉(zhuǎn)子位置與轉(zhuǎn)速估算信息存在較大抖振的缺點(diǎn)，本文分別提出了加權(quán)滑模觀測器和自適應(yīng)滑模觀測器，并引入高頻濾波算法，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)

3、子估算信息更為精確的無速度傳感器技術(shù)，抖振現(xiàn)象同時(shí)得以明顯抑制。
　　最后，結(jié)合矢量控制技術(shù)和所得船槳整體模型、永磁同步電機(jī)推進(jìn)模型和基于自適應(yīng)滑模的無速度傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)了船舶推進(jìn)永磁同步點(diǎn)矢量控制系統(tǒng)，并針對多種工況，進(jìn)行了大量仿真研究和比較分析，結(jié)果驗(yàn)證了本文所提出的基于自適應(yīng)滑模的船舶推進(jìn)永磁同步電機(jī)無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的有效性和優(yōu)越性。
　　本文提出的基于自適應(yīng)滑模的無速度傳感器技術(shù)，進(jìn)一步豐富了船舶推進(jìn)永磁同