无位置传感器永磁同步电机滑模变结构控制算法研究
本文关键词:无位置传感器永磁同步电机滑模变结构控制算法研究 出处:《湖南工业大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:永磁同步电机伺服控制系统中,需要精确的转子位置信息,而位置传感器在高温、高湿和粉尘环境中的高故障率严重影响系统运行,因此,无位置传感器伺服控制的研究非常必要。本文以永磁同步电机矢量控制技术为基础,将模糊控制和滑模变结构控制算法相结合对永磁同步电机的无位置传感器控制进行了研究。 搭建了滑模控制器仿真模型并设计了带有前置和后置滤波器的滑模控制器,仿真实验表明切换增益和角度补偿量的选取对系统稳定性和控制精度有较大影响,合适的切换增益和角度补偿量能有效的降低抖振影响,提高系统的控制性能。 利用模糊算法处理不确定性信息能力强大特点,将模糊控制理论应用于滑模控制器,构造了模糊滑模变结构控制算法。仿真实验表明,选取合适的切换增益和角度补偿量,,该算法能够减少系统抖振,提高系统的控制精度和稳定性。 设计了硬件实验平台并将模糊滑模变结构控制算法应用于转子角度的预估,在不同给定速度和不同负载转矩下进行实验,结果表明:模糊滑模变结构控制算法具有良好的调速性能、较高的稳定性和较强的鲁棒性。
[Abstract]:In the servo control system of permanent magnet synchronous motor (PMSM), precise rotor position information is needed, and the high failure rate of the position sensor in high temperature, high humidity and dust environment seriously affects the operation of the system. The research of sensorless servo control is very necessary. This paper is based on the vector control technology of permanent magnet synchronous motor (PMSM). The sensorless control of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is studied by combining fuzzy control with sliding mode variable structure control algorithm. The simulation model of sliding mode controller is built and the sliding mode controller with pre- and post-filter is designed. The simulation results show that the selection of switching gain and angle compensation has great influence on the stability and control accuracy of the system. The appropriate switching gain and angle compensation can effectively reduce the buffeting effect and improve the control performance of the system. The fuzzy control theory is applied to the sliding mode controller and the fuzzy sliding mode variable structure control algorithm is constructed by using the strong ability of the fuzzy algorithm to deal with uncertain information. The simulation results show that the fuzzy sliding mode variable structure control algorithm is based on the fuzzy control theory. By selecting appropriate switching gain and angle compensation, the algorithm can reduce buffeting and improve the control accuracy and stability of the system. The hardware experiment platform is designed and the fuzzy sliding mode variable structure control algorithm is applied to the rotor angle prediction. The experiment is carried out under different speed and different load torque. The results show that the fuzzy sliding mode variable structure control algorithm has good speed regulation performance, high stability and strong robustness.
【学位授予单位】:湖南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM341
【参考文献】
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本文编号:1412659
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