永磁同步电机无差拍矢量控制研究

发布时间：2022-02-13 21:16

　　矢量控制策略是目前国内外研究和应用较多的永磁同步电机控制策略。本文以永磁同步电机矢量控制无速度传感器为研究对象,对无差拍控制策略和速度观测方法进行了深入的理论研究和相应的仿真分析。首先,通过分析三相永磁同步电机的电流动态方程,构建电流预测方程,设计了无差拍控制器。并通过仿真对无差拍控制下永磁同步电机的动静态性能进行了分析研究。仿真结果分析表明,无差拍控制能提高电机的反应速度,减小超调。其次,本论文提出了一种结合径向基函数神经网络算法的滑模观测器,在传统的滑模观测器基础上,使用径向基函数神经网络对PI控制器的输出进行补偿,同时采用饱和函数sat（s）代替切换函数sign（s）,并采用指数趋近律,达到提高观测精度的目的,进而提高电机的动静态性能。仿真结果表明,本文设计的滑模观测器能够实现快速准确追踪。最后,设计了基于神经滑模观测器的永磁同步电机无差拍控制,采用无差拍预测控制算法设计控制器,采用滑模控制结合神经网络算法设计观测器,有效解决了传统永磁同步电机矢量控制策略超调高、反应慢、抖振强的问题。本文针对所提算法进行了仿真,证明了该方法的有效性。 

【文章来源】：河北工程大学河北省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 三相永磁同步电机控制方法研究现状
        1.2.1 三相永磁同步电机的控制方法概述
        1.2.2 三相永磁同步电机的常见控制策略
        1.2.3 三相永磁同步电机的无传感器控制策略
    1.3 本文的主要研究内容
    1.4 小结
第2章 永磁同步电机无传感器矢量控制系统
    2.1 三相永磁同步电机的数学模型
        2.1.1 三相永磁同步电机的基本数学模型
        2.1.2 同步旋转坐标系下三相PMSM的数学建模
        2.1.3 同步旋转坐标系下三相PMSM的数学建模
        2.1.4 三相PMSM的坐标变换
    2.2 三相电压源逆变器SVPWM技术
        2.2.1 三相电量的空间矢量表示
        2.2.2 SVPWM算法的合成原理
        2.2.3 SVPWM算法的实现
    2.3 PMSM矢量控制策略
    2.4 PMSM矢量控制建模仿真
    2.5 小结
第3章 永磁同步电机无差拍控制
    3.1 无差拍预测控制
        3.1.1 无差拍预测控制理论
        3.1.2 无差拍电流预测建模
    3.2 PMSM的无差拍控制
        3.2.1 PMSM无差拍控制器设计
        3.2.2 PMSM的无差拍控制系统建模及仿真
    3.3 PMSM的 PI控制系统建模及仿真
    3.4 两种方法的仿真结果分析对比
    3.5 小结
第4章 基于神经滑模观测器的永磁同步电机矢量控制
    4.1 滑模观测器的设计
        4.1.1 同步旋转坐标系下的滑模算法
        4.1.2 滑模控制律设计
    4.2 转子位置估计系统设计
        4.2.1 基于锁相环的转子位置估计
        4.2.2 引进神经网络算法的锁相环系统
    4.3 基于神经滑模观测器的PMSM矢量控制系统建模及仿真
    4.4 基于传统滑模观测器的PMSM矢量控制系统建模及仿真
    4.5 两种方法的仿真结果分析对比
    4.6 小结
第5章 仿真程序设计和结果分析
    5.1 仿真平台介绍
    5.2 基于神经滑模观测器的PMSM无差拍控制建模与仿真
    5.3 仿真结果对比分析
    5.4 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于滑模变结构的永磁同步电机直接转矩控制[J]. 王宾,张坤,石晓艳.  安徽理工大学学报(自然科学版). 2019(05)
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[3]基于三电平逆变器的内置式永磁同步电机矢量控制研究[J]. 张伯泽,宗剑,钱平.  电机与控制应用. 2019(03)
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[5]基于滑模变结构的永磁同步电机直接转矩控制[J]. 吕刚震,郝润科,黄家豪.  电子测量技术. 2018(21)
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本文编号：3623932