永磁同步電機(jī)控制方法研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)的重要組成部分是永磁體，目前應(yīng)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(jià)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(zhuǎn)矩慣量，并且還有小體積、小質(zhì)量、環(huán)保節(jié)能的特點(diǎn)，在工業(yè)、日常生活等各個(gè)行業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。因此，對PMSM控制方法的研究意義深遠(yuǎn)。
　　PMSM控制系統(tǒng)是非線性的，

2、并且多變量，同時(shí)變量之間還存在著耦合，很難得出精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型;除此之外，當(dāng)PMSM負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然有變動(dòng)時(shí)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生未知不確定擾動(dòng);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(xué)模型，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力差，抑制擾動(dòng)的能力不強(qiáng)。針對上述問題，論文將NLPID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)性和擴(kuò)張狀態(tài)觀測器較好的觀測性能相結(jié)合，可以有效提高傳統(tǒng)PID控制的控制精度、自適應(yīng)性和抗擾動(dòng)能力，實(shí)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(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，對經(jīng)典的控制策略進(jìn)行了概述;提出了非線性PID(Non-Linear PID，NLPID)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(shí)時(shí)誤差實(shí)現(xiàn)對權(quán)值系數(shù)和神經(jīng)元函數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)以達(dá)到自適應(yīng)控制;
　　(2)論文設(shè)計(jì)了基于ESO+NLPID的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，利用擴(kuò)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(dòng)，把估算出的總量作為前饋補(bǔ)償達(dá)到抑制擾動(dòng)的目的。
　　(3)將設(shè)計(jì)好的基于ESO+NLPID的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器應(yīng)用到PMSM的調(diào)速系統(tǒng)中，詳細(xì)分析了PMSM矢量坐標(biāo)變換中各坐標(biāo)系下的PMSM數(shù)學(xué)模型;介紹了ESO+NLPID的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器控制下的PMSM速度環(huán)數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)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