基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)隨著永磁體材料性能的不斷提升和價(jià)格的大幅降低，永磁同步電機(jī)已經(jīng)逐漸取代異步電機(jī)成為交流調(diào)速系統(tǒng)的核心。作為高性能調(diào)速系統(tǒng)的代表，永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)被給予了厚望，然而負(fù)載擾動(dòng)卻成了其進(jìn)一步發(fā)展和推廣的最大障礙。為了抵消和抑制負(fù)載擾動(dòng)對(duì)電機(jī)調(diào)速效果的影響，本文對(duì)自抗擾控制技術(shù)進(jìn)行了研究，提出了一種基于滑模控制的辨識(shí)補(bǔ)償自抗擾控制器。
　　本文首先分析了自抗擾控制技術(shù)的原理和組成，并針對(duì)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)建立了標(biāo)準(zhǔn)的自抗擾控制

2、器。然而該控制器并不完美，負(fù)載擾動(dòng)會(huì)影響擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的觀測(cè)精度進(jìn)而造成系統(tǒng)控制性能的下降，為了解決這一問(wèn)題，本文提出了一種帶有辨識(shí)補(bǔ)償?shù)淖钥箶_控制器，通過(guò)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的獲取實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載擾動(dòng)的部分補(bǔ)償。同時(shí)為了簡(jiǎn)化控制器的參數(shù)結(jié)構(gòu)，使調(diào)節(jié)變得有章可循，引入了滑模控制算法代替原有非線性函數(shù)，成功解決了標(biāo)準(zhǔn)控制器參數(shù)整定困難的問(wèn)題。
　　為了獲取系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，本文先提出了一種基于積分辨識(shí)的慣量辨識(shí)方法，該方法利用了積分運(yùn)

3、算的性質(zhì)，結(jié)合特定的轉(zhuǎn)速信號(hào)，從電機(jī)運(yùn)動(dòng)方程中提取出了不含有其他無(wú)關(guān)變量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)表達(dá)式。為了進(jìn)一步擴(kuò)展算法的適用范圍，且不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，又提出了一種基于朗道離散遞推的辨識(shí)算法，通過(guò)選取合適的自適應(yīng)增益，準(zhǔn)確的辨識(shí)出了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
　　為了觀測(cè)電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，本文研究了以狀態(tài)重構(gòu)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)變量估計(jì)方法，在全階觀測(cè)器的基礎(chǔ)上建立了一種降階的負(fù)載轉(zhuǎn)矩狀態(tài)觀測(cè)器，通過(guò)對(duì)極點(diǎn)配置方法和穩(wěn)定性的分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的準(zhǔn)確觀