基于前饋補(bǔ)償?shù)拇坝来磐酵七M(jìn)電機(jī)電流預(yù)測(cè)控制研究.pdf

1、由于當(dāng)代電力電子技術(shù)的發(fā)展及大功率交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟，船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)已成為船舶推進(jìn)系統(tǒng)重要的研究?jī)?nèi)容。同時(shí)，永磁同步電機(jī)(PMSM)因其諸多優(yōu)點(diǎn)而成為船舶電力推進(jìn)電機(jī)的重要配置。隨著推進(jìn)系統(tǒng)對(duì)推進(jìn)電機(jī)控制性能要求的日益提升，傳統(tǒng)矢量控制系統(tǒng)中采用的基于PI的控制方法已難以滿足這種要求。
　　模型預(yù)測(cè)控制(MPC)考慮了控制量對(duì)系統(tǒng)未來(lái)狀態(tài)的影響，能夠達(dá)到更優(yōu)良的控制性能。盡管MPC已經(jīng)在過(guò)程控制領(lǐng)域取得了普遍的成功應(yīng)

2、用，但是目前應(yīng)用到PMSM的研究成果還不夠充分。船舶推進(jìn)PMSM的電流預(yù)測(cè)控制研究能夠有效提高PMSM的控制性能，具有重要的工程價(jià)值。因而，本文對(duì)MPC算法應(yīng)用到PMSM電流控制進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容有:
　　1.分析了船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型，并在研究螺旋槳負(fù)載特性和船舶運(yùn)動(dòng)模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)矢量控制、坐標(biāo)變換和空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)，建立以船槳為負(fù)載的船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型;
　　2.通過(guò)分析

3、模型預(yù)測(cè)控制的基本原理和特點(diǎn)，利用電壓解耦方法設(shè)計(jì)了永磁同步推進(jìn)電機(jī)的電流預(yù)測(cè)控制器;針對(duì)PMSM參數(shù)攝動(dòng)和未建模動(dòng)態(tài)的不確定性，設(shè)計(jì)了擾動(dòng)觀測(cè)器來(lái)估計(jì)擾動(dòng)電壓，通過(guò)電壓前饋補(bǔ)償?shù)窒麛_動(dòng)電壓，實(shí)現(xiàn)更精確的電流控制，通過(guò)仿真進(jìn)行了驗(yàn)證;
　　3.通過(guò)設(shè)計(jì)一種基于飽和函數(shù)的離散滑?？刂破骱蛿_動(dòng)觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)推進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)和外界擾動(dòng)的估計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了負(fù)載轉(zhuǎn)矩電流前饋補(bǔ)償，提高了船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的抗風(fēng)浪流擾動(dòng)性能。
　　本文提出的