基于自抗擾控制技術(shù)的永磁同步電機(jī)速度控制研究.pdf

1、隨著大規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體功率元件和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)正逐步取代直流控制系統(tǒng)而得到了廣泛的應(yīng)用。其中，永磁同步電機(jī)定位精度高，調(diào)速范圍寬，效率高，低速運(yùn)行穩(wěn)定，力矩波動(dòng)小，過載能力強(qiáng)，并且無電刷，因而可靠性高，在惡劣的環(huán)境下可正常運(yùn)行，因此交流永磁同步電機(jī)在高精度位置或轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)、高效節(jié)能系統(tǒng)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。本文分析了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和基本控制策略，并針對(duì)速度控制問題，提出了改善永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速控制性能的方

2、法。
　　 本文以永磁同步電機(jī)的矢量控制為基礎(chǔ)，首先介紹了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理，并給出了與矢量控制相關(guān)的三種坐標(biāo)系，坐標(biāo)變換和相應(yīng)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。在對(duì)矢量控制的原理、SVPWM算法及其實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹后，搭建了MATLAB環(huán)境下的永磁同步電機(jī)矢量控制模型，并通過仿真驗(yàn)證了矢量控制策略和SVPWM技術(shù)。
　　 針對(duì)永磁同步電機(jī)速度控制中的超調(diào)和抗擾動(dòng)問題，本文采用自抗擾控制技術(shù)和前饋控制技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。首先，

3、本文分析了自抗擾控制技術(shù)的原理和實(shí)現(xiàn)，并針對(duì)自抗擾控制器參數(shù)整定困難的問題，提出了一種線性化自抗擾控制器的方法。然后針對(duì)速度控制中負(fù)載擾動(dòng)的問題，設(shè)計(jì)了負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器和相應(yīng)的前饋控制器，對(duì)負(fù)載擾動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。其中自抗擾控制器和負(fù)載轉(zhuǎn)矩前饋控制器共同構(gòu)成了永磁同步電機(jī)速度環(huán)的前饋-反饋控制系統(tǒng)。在理論分析之后，本文分別對(duì)自抗擾控制器和負(fù)載轉(zhuǎn)矩前饋控制器進(jìn)行了建模和仿真，通過和PID控制器的對(duì)比，驗(yàn)證了以上兩種控制策略的可行性。