非線性控制策略在永磁同步電機(jī)無位置傳感器系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、效率高、運(yùn)行可靠等優(yōu)良特性，在交流調(diào)速系統(tǒng)中占有越來越重要的地位。但是以往的永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)過于依賴數(shù)學(xué)模型和機(jī)械傳感器，導(dǎo)致成本增加，可靠性不強(qiáng)，適用性差。本文以無位置傳感器永磁同步電機(jī)系統(tǒng)為對象，將非線性控制策略與速度位置估算技術(shù)相結(jié)合，開展研究工作。
　　對永磁同步電機(jī)無位置傳感技術(shù)和先進(jìn)控制策略的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié);描述了永磁同步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋

2、轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓方程、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動方程;基于電磁學(xué)原理和轉(zhuǎn)矩方程分析了永磁同步電機(jī)id=0控制法的有效性，得出了矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
　　由于模型參考自適應(yīng)算法只需要檢測定子電流和直流母線電壓，具有模型簡單可靠的優(yōu)點(diǎn)，因此在無位置傳感器電機(jī)控制系統(tǒng)中可以方便地用于估算轉(zhuǎn)子速度和轉(zhuǎn)子位置。采用非線性控制理論中的自抗擾控制技術(shù)和無源控制技術(shù)設(shè)計了三種控制器:
　　1.基于自抗擾控制技術(shù)設(shè)計了二階自抗擾控制器用于速度

3、調(diào)節(jié)，實(shí)驗結(jié)果表明，與PI調(diào)節(jié)器相比，自抗擾控制器具有響應(yīng)速度快、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn);
　　2.基于端口受控耗散哈密頓模型，以IDA-PBC分配方式設(shè)計無源控制器，通過仿真實(shí)驗表明，與PI調(diào)節(jié)器相比，模型簡單，參數(shù)調(diào)節(jié)少，響應(yīng)速度快;
　　3.在無位置傳感器矢量控制雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)采用無源控制技術(shù)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)采用自抗擾控制技術(shù)，實(shí)驗結(jié)果表明，系統(tǒng)的抗干擾能力得到明顯增強(qiáng)，充分發(fā)揮了兩種控制器的優(yōu)勢。