EPS助力電機(jī)魯棒控制策略的研究.pdf

1、隨著電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)性能的不斷提高，對助力電機(jī)及其控制策略也提出了更高的要求。由于助力用直流電機(jī)換向所帶來的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較大、轉(zhuǎn)矩慣量比不高等原因，限制了直流電機(jī)在EPS系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍。永磁同步電機(jī)(PMSM)以其高轉(zhuǎn)矩慣量比、低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、低噪聲、高功率密度比等優(yōu)越性能，成為了高性能EPS系統(tǒng)的首選助力電機(jī)。PMSM魯棒控制策略的研究將有助于進(jìn)一步提高EPS的助力性能，滿足高性能EPS系統(tǒng)的需求。
　　 本文針對EPS用

2、PMSM電流伺服控制系統(tǒng)中存在的技術(shù)問題：(1)PMSM力矩的響應(yīng)性、(2)電機(jī)參數(shù)攝動(dòng)、(3)電流檢測噪聲、(4)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化干擾、(5)Id波動(dòng)干擾、(6)母線電壓變化干擾、(7)算法實(shí)用性，設(shè)計(jì)并分析對比了多種控制策略的應(yīng)用效果，并在實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。
　　 本文在Matlab/Simulink中建立了PMSM電流伺服控制系統(tǒng)的仿真模型。針對技術(shù)問題(1)、(2)、(3)，以理論推導(dǎo)、仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方式首先討論了傳

3、統(tǒng)PI控制策略和內(nèi)模二自由度控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)。雖然二自由度控制策略能對系統(tǒng)的跟隨性、干擾及噪聲抑制特性能進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，但無法將PMSM參數(shù)攝動(dòng)的范圍作為設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)。于是本文進(jìn)一步研究了基于H∞混合靈敏度魯棒控制的設(shè)計(jì)方法，從而兼顧了系統(tǒng)的參數(shù)不確定性和對傳感器噪聲的抑制能力。針對技術(shù)問題(4)、(5)和(6)，本文采用了解耦控制和變增益控制的算法，并通過仿真分析和臺架實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其有效性。針對技術(shù)問題(7)，通過實(shí)驗(yàn)給出了P