永磁同步电动机鲁棒预测速度控制策略研究

发布时间：2021-07-09 21:42

　　在航天航空、工业机器人、数控机床以及轨道交通等领域,永磁同步电动机因其功率密度高、结构简单、效率高和转矩惯性比大等优点而得到了广泛地应用。近年来,模型预测控制由于其建模直观、动态响应快和易于进行多目标控制等优点已被广泛应用于电力电子变换器和电机驱动等领域。预测速度控制策略可实现对电机速度和电机电流的同时控制,这种控制结构有利于提高系统的动态性能。但预测速度控制策略实质是一种基于模型的控制策略,其系统性能与模型准确度直接相关。在实际电机驱动控制系统中,负载转矩变化和模型参数不确定性都会导致预测模型与实际模型不匹配,而预测模型失配会对预测速度控制策略的动稳态性能产生不利影响。本文针对永磁同步电动机预测速度控制策略的预测模型失配问题,研究了一种鲁棒预测速度控制策略,该策略采用两种降阶扩张状态观测器来估计系统的状态变量和集总扰动,利用估计出的状态变量和集总扰动对预测模型进行实时补偿,并采用补偿后的预测模型来预测系统的状态变量,以增强控制系统的参数鲁棒性。同时,该策略在价值函数设计中直接考虑了负载转矩扰动,以改善控制系统的抗负载扰动能力。为了验证本文所研究的永磁同步电动机鲁棒预测速度控制策略的可... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

定子电感失配对直轴电压的影响

电机模型参数的不匹配将会造成控制量出现较大的偏差，进稳态性能变差。图 2-1 至图 2-4 进一步直观地给出了在不同配对控制量（即直轴电压和交轴电压）的影响。图 2-1 定子电感失配对直轴电压的影响Fig. 2-1 Effect of stator inductance mismatch on d-axis voltage

图 2-3 永磁体磁链失配对交轴电压的影响Fig. 2-3 Effect of permanent magnet flux linkage mismatch on q-axis voltag图 2-4 定子电阻失配对交轴电压的影响Fig. 2-4 Effect of stator resistance mismatch on q-axis voltage图 2-4所涉及的永磁同步电动机的铭牌参数如附录中表 1所示

【参考文献】：
期刊论文
[1]具有参数鲁棒性的永磁同步电机改进型预测转矩控制[J]. 周湛清,夏长亮,陈炜,王志强,史婷娜.  电工技术学报. 2018(05)
[2]永磁同步电机电流预测控制电流静差消除算法[J]. 王庚,杨明,牛里,贵献国,徐殿国.  中国电机工程学报. 2015(10)



本文编号：3274553