基于負載轉矩觀測器的永磁同步電機滑模速度控制.pdf

1、永磁同步電機具有功率密度高、效率高、結構簡單等優(yōu)點,在航空航天、機器人、電氣傳動等多個領域得到了廣泛應用。永磁同步電機在實際運行易受來自系統(tǒng)內部的參數(shù)攝動、摩擦力、未建模擾動和來自外部的負載擾動等不確定性的影響,為了實現(xiàn)高精度、高可靠性的控制要求就必須研究先進的控制算法。本文采用滑模變結構控制實現(xiàn)永磁同步電機調速控制,以達到響應快速、對參數(shù)和擾動不敏感、實時性好等目的。
　　針對傳統(tǒng)滑?？刂破鞔嬖诘亩墩瘛㈨憫俣染徛涂箶_能力有限

2、的問題,本文提出了一種基于新型趨近律和觀測器的滑模速度控制策略。本文從建立永磁同步電機的數(shù)學模型出發(fā),研究了滑模變結構控制的基本原理,分析出滑?？刂浦卸墩癞a生的原因和抑制策略。設計了一種含有轉速誤差和切換函數(shù)信息的新型趨近律,利用離散化方法和數(shù)學推導求解出新型趨近律的切換帶寬和趨近時間,并根據(jù)期望的趨近速率推導出趨近律中的參數(shù)選擇范圍;基于此新型趨近律設計了滑?？刂破?實現(xiàn)了永磁同步電機的滑模速度控制。在此基礎上,構建了擴展滑模觀測器實

3、現(xiàn)對轉速和負載轉矩的觀測,采用Lyaponov穩(wěn)定理論證明了觀測器的穩(wěn)定性,并對觀測器的抖振抑制能力和魯棒性進行了分析,將估算的負載轉矩的前饋補償至滑模控制器的輸出端,最終建立了本文的新型滑?？刂撇呗?。研究表明,在動靜態(tài)響應、抖振削弱、抗參數(shù)和負載擾動上該控制策略均表現(xiàn)出良好的優(yōu)越性。
　　在交-直-交變頻器的永磁同步電機控制平臺基礎上,將設計的新型滑?？刂撇呗詰玫接来磐诫姍C矢量控制系統(tǒng)中進行實驗驗證。實驗結果表明:在新型滑模