基于抗干扰控制算法的永磁同步电机调速系统研究

发布时间：2021-02-21 18:03

　　永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）凭借其体积小、寿命长、效率高等优点,在日常生活中得到了广泛应用。但是实际上,永磁同步电机控制系统是一个强耦合非线性系统,且存在来自系统内外界诸多干扰。如突加突减负载、电机长时间运行或外界环境会导致系统参数变化等,这些不确定的干扰均能够对系统动静态性能产生影响。因此为提高系统的控制精度及抗干扰能力,本文对永磁同步电机调速系统的干扰抑制方法进行了研究,所做的主要工作及创新如下:1.针对永磁同步电机调速系统中存在的负载干扰问题,提出了一种基于积分滑模（Integral Sliding Mode,ISM）和比例积分观测器（Generalized Proportional Integral Observer,GPIO）的干扰抑制方法。该方法中采用积分滑模作为反馈控制;比例积分观测器对系统中存在的负载干扰进行估计,干扰估计值作为前馈补偿;将积分滑模与比例积分观测器相结合构成复合控制器,进而对干扰进行抑制。仿真结果表明所提出的方法具有较强的抗干扰能力。2.针对永磁同步电机调速系统中存在的不匹配干扰问题,提出... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.3两种观测器观测转速误差曲线

重庆邮电大学硕士学位论文 第 3 章 基于积分滑模和比例积分观测器的干扰抑制方法跟踪误差较大。积分滑模+广义比例积分控制方法与积分滑模+扩张状态观测器方法相比虽然都具有较快的响应能力，但是在积分滑模+比例积分观测器的控制方法下电机的超调相对较小，整体跟踪精度相对较高。图 3.6 表示的是对应图 3.5 空载启动过程中*qi 响应曲线对比图。从中可以看出三种控制方法中积分滑模和积分滑模+扩张状态观测器响应速度相对较慢，积分滑模+比例积分观测器的响应最快。

法相比虽然都具有较快的响应能力，但是在积分滑模+比例积分观测器的控制方法下电机的超调相对较小，整体跟踪精度相对较高。图 3.6 表示的是对应图 3.5 空载启动过程中*qi 响应曲线对比图。从中可以看出三种控制方法中积分滑模和积分滑模+扩张状态观测器响应速度相对较慢，积分滑模+比例积分观测器的响应最快。图 3.5 三种算法空载启动速度曲线对比图

【参考文献】：
期刊论文
[1]RBF整定PID在永磁同步电机控制中的应用研究[J]. 聂启鹏,唐明新.  自动化仪表. 2019(01)
[2]基于干扰观测器的小型无人直升机姿态控制[J]. 于志刚,宋申民.  黑龙江大学工程学报. 2018(04)
[3]永磁同步电机伺服控制系统的分析与设计[J]. 王颖.  自动化应用. 2018(12)
[4]基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制研究[J]. 吉升阳,汪旭东,许孝卓,孙伟翔,史凯宁.  电子科技. 2019(07)
[5]带有不匹配干扰的多智能体系统有限时间积分滑模控制[J]. 刘凡,杨洪勇,杨怡泽,李玉玲,刘远山.  自动化学报. 2019(04)
[6]永磁同步电梯门机改进型自抗扰控制策略[J]. 郭海宇,杨俊友,张晓光,崔嘉.  哈尔滨工业大学学报. 2018(09)
[7]线性连续时间时滞系统的有限时间有界跟踪控制[J]. 廖福成,吴莹雪.  控制与决策. 2019(10)
[8]永磁同步电机的神经网络离散位置跟踪控制[J]. 王孟孟,贺思艳,李振勇,于海生,于金鹏.  青岛大学学报(工程技术版). 2018(03)
[9]永磁同步电机变论域自适应模糊PID控制[J]. 董钰莹,赵敏.  电子科技. 2018(07)
[10]基于干扰观测器的永磁同步电机复合滑模控制器设计[J]. 王昊,李昕涛,闫庚龙,孙宏发.  电子设计工程. 2018(10)

博士论文
[1]运动控制系统的抗干扰控制理论与应用研究[D]. 王会明.东南大学 2016

硕士论文
[1]基于干扰观测器的永磁同步电机控制方法研究[D]. 刘俊.扬州大学 2018
[2]基于滑模控制器的永磁同步电机调速控制系统研究与应用[D]. 张鹏.华东交通大学 2014



本文编号：3044719