基于時間最優(yōu)控制策略的永磁同步電機數字控制方法研究.pdf

1、隨著電力電子技術與電機制造技術的發(fā)展，電動舵機在國防裝備中的應用越來越廣泛。相比于液壓和氣動舵機，電動舵機具有成本低廉、能源單一且效率高、維護方便、控制性能優(yōu)異等優(yōu)點。目前，國內外對電動舵機的研究多集中于小功率直流電機，然而永磁同步電機憑借著轉矩和能量密度高、轉速高、運行效率高等特點勢必成為電動舵機的發(fā)展趨勢。因此，本文對于大功率電動舵機的驅動控制系統(tǒng)的研究具有理論意義和實用價值。
　　本文以大功率永磁同步電機為研究對象，從電動舵

2、機的實際工況出發(fā)，對電機高速情況下電流穩(wěn)定性和全速度范圍電流高動態(tài)性能等關鍵技術展開研究，還將在基于DSP的電動舵機驅動控制平臺上對本文的研究內容進行實驗驗證。
　　論文首先對基于矩陣和復矢量的永磁同步電機模型的建立方式以及實時轉矩控制的原理展開研究。同時，為實現電機的寬運行范圍，針對弱磁控制對電機運行的影響進行分析。
　　其次，利用復矢量根軌跡分析方法對影響永磁同步電機電流環(huán)控制器穩(wěn)定性的因素進行分析。為充分提升電流控制環(huán)

3、節(jié)的穩(wěn)定性，對由數字系統(tǒng)固有延遲導致的誤差因素進行復矢量模型分析，進而提出具有誤差補償的改進電流控制器并利用Simulink對補償方法進行全面的仿真驗證。
　　再次，在不影響穩(wěn)態(tài)性能的前提下,提高永磁同步電機高轉速時電流的動態(tài)響應能力，采用電流時間最優(yōu)控制方法對電壓指令進行規(guī)劃，實現在母線電壓限制下電流跟蹤時間的最短?？紤]到應用的可行性，提出改進電流時間最優(yōu)控制方法，通過電流指令修改方法實現了電流暫態(tài)過渡軌跡的最優(yōu)。根據提出的改進