永磁同步電動機(jī)速度環(huán)控制策略研究.pdf

1、永磁同步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是一個強(qiáng)耦合、多變量的非線性系統(tǒng)，為了滿足在復(fù)雜工作環(huán)境下高可靠性與高性能的控制要求，需要解決電流耦合、參數(shù)攝動、外部擾動等不確定性因素所帶來的諸多問題。本文以永磁同步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)為研究對象，開展基于滑模變結(jié)構(gòu)控制理論的非線性控制策略、基于粒子群優(yōu)化的分?jǐn)?shù)階控制算法和基于模型參考自適應(yīng)的無速度傳感器控制的相關(guān)研究。
　　首先，對永磁同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和分類進(jìn)行了分析介紹。建立了永磁同步電動機(jī)在三種坐標(biāo)系中的數(shù)

2、學(xué)模型，重點介紹在旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，研究了磁場定向控制的基本原理和空間矢量調(diào)制技術(shù)的實現(xiàn)方式，對永磁同步電動機(jī)雙閉環(huán)系統(tǒng)的電流環(huán)進(jìn)行了分析設(shè)計。
　　其次，對基于指數(shù)趨近律的滑模變結(jié)構(gòu)控制律進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的滑模趨近律，該算法根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)距離平衡點的遠(yuǎn)近而調(diào)整趨近律速度，通過Lyapunov定律證明了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。給出了基于改進(jìn)指數(shù)趨近律的滑模控制器設(shè)計方法，構(gòu)建了永磁同步電動機(jī)滑模調(diào)速系統(tǒng)

3、，提高了系統(tǒng)控制性能。
　　再次，通過對分?jǐn)?shù)階微積分理論分析介紹，研究了具有魯棒性的分?jǐn)?shù)階pIλDμ控制器的設(shè)計方法，采用粒子群優(yōu)化算法對控制器參數(shù)進(jìn)行整定，設(shè)計了具有五個參數(shù)的分?jǐn)?shù)階PIλDμ速度控制器。仿真結(jié)果表明，該控制器滿足系統(tǒng)控制品質(zhì)的要求，對系統(tǒng)增益的變化不敏感，具有更強(qiáng)的魯棒性。
　　最后，在實現(xiàn)有速度傳感器矢量控制的前提下，進(jìn)一步研究無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)根據(jù)模型參考自適應(yīng)算法進(jìn)行速度辨識，通過采用