永磁同步电机参数辨识与自适应控制研究

发布时间：2021-10-16 14:31

　　永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）具有体积小、功率密度高、重量轻、运行可靠、结构简单等特点,被广泛应用在航空航天、医疗器械、数控机床等高性能场合。随着科学技术和工业社会快速发展,对永磁同步电机的控制性能指标提出了更高的要求。高性能永磁同步电机控制系统依赖于精确的数学模型,而外部运行环境变化及系统内部参数摄动的随机性和不确定性,制约着精确数学模型的建立,相应数字控制器的设计更为复杂,导致永磁同步电机控制系统高性能的特点难以发挥。本文针对永磁同步电机参数在线辨识展开了深入研究,并根据参数辨识的结果设计随参数变化的自适应数字控制器,进一步提升了系统的性能。本文的主要研究内容有:首先,介绍了永磁同步电机的结构和工作原理,分析了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型,在模型参考自适应参数辨识方法及波波夫超稳定性理论的基础上,考虑外部运行环境不确定性因素及内部逆变器非理想状态下死区效应对参数辨识的影响,针对永磁同步电机定子电阻、电感和永磁体磁链的参数辨识,设计了一种带死区补偿的模型参考自适应参数辨识律,并在Matlab/Simulink环境... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

整体设计流程框图

2 永磁同步电机数学模型与矢量控制2.1 永磁同步电机转子结构永磁同步电机结构与传统电励磁三相同步电机有很大的相似之处，不同点在于电励三相同步电机转子是由励磁线圈构成，而永磁同步电机则使用永磁体代替励磁线圈，故命名为永磁同步电机。永磁同步电机从结构上可以类比成一台电励磁式三相同步电机。图 2.1 所示,根据永磁体在转子上的安装形式不同，永磁同步电机又可分为表贴式、内插和内埋式，不同转子结构的永磁同步电机在制作工艺、应用场合、控制策略、工作性能方面都有着明显的差异，可满足不同条件下的使用需求。永磁体永磁体永磁体

且三相绕组之间互差 120 度，如图2.2 所示，规定相电流从 X,Y,Z 端流进，从 A,B,C 端流出为正方向，根据右手螺旋定则可以得到各个绕组磁势的方向，以电流正向流入时产生的磁势方向为正方向，以并将其作为空间坐标轴轴线，可以建立三相静止坐标系[41]。在此三相静止坐标系下，可以得到三相定子电压方程矩阵：

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于稳态欠秩方程的永磁同步电机多参数并行辨识[J]. 储建华,于霜,魏海峰.  电机与控制应用. 2018(01)
[4]基于模型参考自适应参数辨识的永磁同步电机电流预测控制[J]. 汪琦,王爽,付俊永,李永贵,冯坚栋.  电机与控制应用. 2017(07)
[5]基于扰动观测器的永磁同步电机电流环自适应滑模控制[J]. 刘京,李洪文,邓永停.  光学精密工程. 2017(05)
[6]发电机励磁系统参数辨识三种智能算法的比较[J]. 舒辉,陈芳.  数字技术与应用. 2017(04)
[7]基于模型参考自适应控制的直线电机位置控制[J]. 史伟民,欧阳博,杨亮亮,时军.  机电工程. 2017(03)
[8]基于模糊PID的永磁同步电机矢量控制系统的仿真研究[J]. 茌宏理,窦金生.  电子设计工程. 2017(05)
[9]适用于连续加减速的永磁同步电机模糊增益自调整PI控制研究[J]. 胡勤丰,陈威振,邱攀峰,花熙文.  中国电机工程学报. 2017(03)
[10]基于模糊理论的永磁同步电机直接转矩控制[J]. 张露,邓福军.  变频器世界. 2016(09)

博士论文
[1]基于参数辨识的高性能永磁同步电机控制策略研究[D]. 牛里.哈尔滨工业大学 2015
[2]永磁同步电机多参数在线辨识研究[D]. 刘侃.湖南大学 2011

硕士论文
[1]基于MRAS的永磁同步电机参数在线辨识的研究[D]. 杨照坤.深圳大学 2017
[2]基于永磁同步电机数学模型的矢量控制理论、仿真、实验及应用研究[D]. 刘晓黎.合肥工业大学 2017
[3]基于参数辨识的永磁同步电机控制策略的研究[D]. 王星.杭州电子科技大学 2016
[4]基于扩展卡尔曼滤波器的交流永磁同步电机参数辨识[D]. 姜晓亮.南京师范大学 2011



本文编号：3439978