基于模型預(yù)測(cè)的無刷直流電機(jī)控制方法研究.pdf

1、無刷直流電機(jī)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)與生活中，控制策略與功率變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究也逐漸深入。但無刷直流電機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中仍有許多技術(shù)問題亟待解決，如轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制、無傳感器控制、容錯(cuò)控制等，這些技術(shù)問題限制了無刷直流電機(jī)在高精度、高可靠性需求場(chǎng)合以及極端環(huán)境中的使用。根據(jù)這一實(shí)際情況，本文在現(xiàn)有的研究與應(yīng)用基礎(chǔ)上，以抑制無刷直流電機(jī)換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、設(shè)計(jì)容錯(cuò)控制策略提高系統(tǒng)可靠性為目標(biāo)，以模型預(yù)測(cè)控制為手段，對(duì)無刷直流電機(jī)的控制策略與拓?fù)?/p>

2、結(jié)構(gòu)作了如下的研究：
　　本文闡述了三相六開關(guān)逆變器結(jié)構(gòu)下無刷直流電機(jī)的工作原理、常用驅(qū)動(dòng)方式，換相檢測(cè)方案與電流采樣方法，將其數(shù)學(xué)模型分為換相階段與非換相階段分別進(jìn)行了分析，從電流模型突變的角度解釋了換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生的原因，說明了傳統(tǒng)控制器在解決此問題時(shí)的局限性。以此為前提，本文選取了有較好模型適應(yīng)性的模型預(yù)測(cè)方案進(jìn)行電流環(huán)的設(shè)計(jì)，使用切換預(yù)測(cè)模型的方法消除了模型突變帶來的影響。本文使用MATLAB搭建仿真模型實(shí)現(xiàn)控制算法，設(shè)計(jì)

3、仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)模型預(yù)測(cè)控制方法在六開關(guān)逆變器拓?fù)湎碌膭?dòng)靜態(tài)性能進(jìn)行了驗(yàn)證，針對(duì)其轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制能力與其他控制方法進(jìn)行了對(duì)比。
　　針對(duì)實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的開關(guān)管故障，本文從電機(jī)工作原理出發(fā)，采用了一種基于電壓邏輯信號(hào)的開關(guān)管故障診斷方案，實(shí)現(xiàn)了開關(guān)管故障的實(shí)時(shí)檢測(cè)與隔離。以四開關(guān)逆變器作為容錯(cuò)拓?fù)?，使用模型預(yù)測(cè)的控制方法完成了控制器設(shè)計(jì)。模擬開關(guān)管故障設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
　　實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析表明，相對(duì)于傳統(tǒng)控制方案，模型預(yù)測(cè)控制有更好的