永磁同步電機控制方法研究.pdf

1、永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)的重要組成部分是永磁體，目前應用最多的永磁體材料有稀土、鐵氧體和鋁鎳鈷。其中稀土永磁材料的發(fā)現(xiàn)使得PMSM的性價比迅速大幅度提高，由于PMSM具有相對較高的功率密度、較大的轉矩慣量，并且還有小體積、小質(zhì)量、環(huán)保節(jié)能的特點，在工業(yè)、日常生活等各個行業(yè)中獲得了廣泛應用。因此，對PMSM控制方法的研究意義深遠。
　　PMSM控制系統(tǒng)是非線性的，

2、并且多變量，同時變量之間還存在著耦合，很難得出精準的數(shù)學模型;除此之外，當PMSM負載轉矩突然有變動時，經(jīng)常會產(chǎn)生未知不確定擾動;經(jīng)典常規(guī)PID控制方法都需要明確被控系統(tǒng)的數(shù)學模型，自動調(diào)節(jié)能力差，抑制擾動的能力不強。針對上述問題，論文將NLPID神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應性和擴張狀態(tài)觀測器較好的觀測性能相結合，可以有效提高傳統(tǒng)PID控制的控制精度、自適應性和抗擾動能力，實現(xiàn)對PMSM調(diào)速系統(tǒng)的良好控制。論文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)論

3、文介紹了PMSM控制技術的國內(nèi)外發(fā)展狀況，對經(jīng)典的控制策略進行了概述;提出了非線性PID(Non-Linear PID，NLPID)神經(jīng)網(wǎng)絡控制方法，神經(jīng)網(wǎng)絡算法在處理非線性系統(tǒng)、不確定性方面和控制器參數(shù)調(diào)整方面有著顯著的優(yōu)勢，此種控制方法具有根據(jù)實時誤差實現(xiàn)對權值系數(shù)和神經(jīng)元函數(shù)的實時調(diào)節(jié)以達到自適應控制;
　　(2)論文設計了基于ESO+NLPID的神經(jīng)網(wǎng)絡控制器，利用擴張狀態(tài)觀測器(Extended State Observ

4、er, ESO)估算得出系統(tǒng)建模中的不確定性因素和系統(tǒng)的外部擾動，把估算出的總量作為前饋補償達到抑制擾動的目的。
　　(3)將設計好的基于ESO+NLPID的神經(jīng)網(wǎng)絡控制器應用到PMSM的調(diào)速系統(tǒng)中，詳細分析了PMSM矢量坐標變換中各坐標系下的PMSM數(shù)學模型;介紹了ESO+NLPID的神經(jīng)網(wǎng)絡控制器控制下的PMSM速度環(huán)數(shù)學模型，推導出了該種控制方法下的速度環(huán)控制律，簡略敘述了該種控制方法的控制原理。利用MATLAB/Simul