当前位置:主页 > 科技论文 > 电气论文 >

基于高阶滑模方法的PMSM系统关键问题研究

发布时间:2018-01-07 04:41

  本文关键词:基于高阶滑模方法的PMSM系统关键问题研究 出处:《太原科技大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 无位置传感器 高阶滑模 反电动势 逆变器非线性 死区效应 广义陷波器


【摘要】:永磁同步电机(Permanent-magnet synchronous motor,PMSM)由于其优越性能被广泛的应用于国民经济的各个方面。电机控制性能的提升、硬件成本的降低以及在某些特殊场合下的应用一直是永磁同步电机控制领域需要解决的关键问题。本文利用高阶滑模理论对无位置传感器技术以及逆变器谐波抑制技术两个方面展开研究。针对传统的滑模观测器中电机转子位置和速度的观测精度较低的问题,本文提出一种高阶终端滑模观测器的观测方法。该方法利用高阶滑模技术抑制滑模抖振现象,观测器的输出可以直接用于计算电机的位置和速度信息,避免了传统滑模观测器由于低通滤波引起的相位延迟问题。仿真结果表明,所设计的观测器能过获得满意的观测性能。在永磁同步电机控制系统中,由于存在死区效应和开关器件的导通压降等逆变器非线性因素,导致电机定子电流矢量发生畸变,产生大量高次谐波,进而影响系统的动态性能。针对这一问题,本文提出了基于广义陷波器的谐波抑制方法,通过陷波器滤除指定的定子电流谐波分量,从而抑制逆变器非线性因素对控制系统的不利影响。在此基础上,为解决PMSM系统电流环内存在电流周期性扰动问题,本文利用高阶滑模技术设计电流控制器,提高了控制系统对电流周期扰动的鲁棒性,同时削弱传统滑模不连续控制带来的高频抖振现象。仿真结果表明,所设计的陷波器可以有效的降低电机控制系统内谐波的总量,明显改善电流波形的正弦度,电流控制器可以有效的提高系统的抗干扰能力。
[Abstract]:Permanent-magnet synchronous motor. PMSM) is widely used in all aspects of national economy because of its superior performance. The reduction of hardware cost and its application in some special cases have been the key problems in the field of PMSM control. In this paper, the high order sliding mode theory is used to suppress the harmonics of sensorless technology and inverter. Aiming at the problem of low accuracy of rotor position and speed in the traditional sliding mode observer. In this paper, a high order terminal sliding mode observer is proposed, which uses high order sliding mode technique to suppress the chattering phenomenon of sliding mode. The output of the observer can be directly used to calculate the position and velocity information of the motor. The phase delay problem caused by low-pass filtering is avoided. The simulation results show that the designed observer can obtain satisfactory observation performance in PMSM control system. Because of the nonlinear factors such as dead-time effect and on-on voltage drop of switching devices, the stator current vector of the motor is distorted and a large number of high-order harmonics are generated. Then the dynamic performance of the system is affected. In order to solve this problem, this paper proposes a harmonic suppression method based on generalized notch filter, through which the specified stator current harmonic components are filtered. On the basis of this, the problem of periodic disturbance of current in the current loop of PMSM system is solved. In this paper, the high order sliding mode technique is used to design the current controller, which improves the robustness of the control system to the current period disturbance and weakens the high frequency buffeting caused by the traditional sliding mode discontinuous control. The designed notch filter can effectively reduce the total harmonics in the motor control system and obviously improve the sinusoidal degree of the current waveform. The current controller can effectively improve the anti-interference ability of the system.
【学位授予单位】:太原科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM341

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张国强;王高林;徐殿国;付炎;倪荣刚;;基于自适应陷波滤波器的内置式永磁电机转子位置观测方法[J];中国电机工程学报;2016年09期

2 韩维敏;罗湘运;李世军;;基于前馈补偿的永磁同步电机谐波抑制方法[J];控制工程;2016年02期

3 崔培玲;盖玉欢;房建成;李海涛;;主被动磁悬浮转子的不平衡振动自适应控制[J];光学精密工程;2015年01期

4 寿利宾;袁登科;;基于高频旋转电压信号注入的IPMSM无位置传感器控制[J];电机与控制应用;2014年12期

5 李毅拓;陆海峰;瞿文龙;盛爽;;基于谐振调节器的永磁同步电机电流谐波抑制方法[J];中国电机工程学报;2014年03期

6 孙绍华;贲洪奇;李春鹏;张金永;;基于指数趋近律滑模控制的逆变器死区补偿[J];电力自动化设备;2013年11期

7 冯锐;郑世强;房建成;;高速磁悬浮电动机对拖试验中转子不平衡量在线辨识与振动控制[J];机械工程学报;2014年03期

8 李春鹏;贲洪奇;孙绍华;李龙;;采用扰动观测器的并网逆变器死区补偿方法[J];电机与控制学报;2013年03期

9 皇甫宜耿;LAGHROUCHE S;刘卫国;马瑞卿;MIRAOUI A;;高阶滑模消抖控制在永磁同步电动机中的应用[J];电机与控制学报;2012年02期

10 周晓涛;彭达洲;;基于观测器的永磁同步电机死区补偿方法[J];微特电机;2012年01期

相关博士学位论文 前2条

1 李春鹏;蓄电池并网放电系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 李鹏;传统和高阶滑模控制研究及其应用[D];国防科学技术大学;2011年



本文编号:1391043

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/1391043.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户230e0***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com