永磁同步電動(dòng)機(jī)速度環(huán)控制策略研究.pdf

1、永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是一個(gè)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(dòng)、外部擾動(dòng)等不確定性因素所帶來(lái)的諸多問(wèn)題。本文以永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)為研究對(duì)象，開(kāi)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(wú)速度傳感器控制的相關(guān)研究。
　　首先，對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)進(jìn)行了分析介紹。建立了永磁同步電動(dòng)機(jī)在三種坐標(biāo)系中的數(shù)

2、學(xué)模型，重點(diǎn)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(chǎng)定向控制的基本原理和空間矢量調(diào)制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)雙閉環(huán)系統(tǒng)的電流環(huán)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。
　　其次，對(duì)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(diǎn)的遠(yuǎn)近而調(diào)整趨近律速度，通過(guò)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(jì)方法，構(gòu)建了永磁同步電動(dòng)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(guò)對(duì)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(jì)方法，采用粒子群優(yōu)化算法對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定，設(shè)計(jì)了具有五個(gè)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(duì)系統(tǒng)增益的變化不敏感，具有更強(qiáng)的魯棒性。
　　最后，在實(shí)現(xiàn)有速度傳感器矢量控制的前提下，進(jìn)一步研究無(wú)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(shí)，通過(guò)采用