基于模糊PI的永磁同步电机转子速度辨识研究

发布时间：2020-01-17 19:35

【摘要】：随着高性能电力电子元器件的快速发展，永磁同步电机调速系统在控制精度和动态性能等方面都有了很大的提高，已经接近于直流调速系统的水平，且具有可靠性好和便于维护等特点，逐渐成为调速领域的主流。 高性能永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统是目前交流传动研究的一大热点。因其系统中无需速度传感器，既可以节省成本又可以增加系统的稳定性，被广泛应用于各种不同的场合。在这种背景下，本文对永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统进行研究，主要内容如下： 深入分析了永磁同步电机的数学模型和矢量控制系统的基本理论，详细介绍了基于转子磁场定向的永磁同步电机矢量控制策略，并利用电流反馈补偿方案来解决定子电压中存在耦合的问题。在Matlab/Simulink中搭建了相应的仿真模型,仿真结果表明所设计系统具有较好地动静态性能和鲁棒性。 重点研究了基于模型参考自适应系统的永磁同步电机转速辨识方法，并对其稳定性进行了分析。将模糊PI自适应控制器应用到无速度传感器矢量控制系统中，对速度环进行了优化和改进，有效地提高了控制系统的动态性能和稳定性。 基于DSP搭建了系统的硬件平台，编写了无速度传感器矢量控制的软件程序，并在硬件实验平台上做了相应的实验验证，，实验结果表明所设计的系统性能良好。
【图文】：

dqdi 、qi — d 、 q轴定子电流；dψ 、qψ —d 、 q轴定子磁链；dL 、qL — d 、 q轴定子电感；eω —转子电角速度；sR —定子绕组等效电阻。 空间矢量脉宽调制技术（SVPWM）空间矢量脉宽调制技术的原理是将电机和逆变器看作一个整体，其目中产生幅值不变的圆形旋转磁链。当给一个交流电机直接注入三相对压时，在电机的气隙中就会产生相应的圆形旋转磁链，SVPWM 技术形磁链为目的，通过对逆变器的开关进行调节，产生六个状态不同的量，利用这六个矢量来无限的接近这个基准圆[22]。该技术具有物理意义电压利用率高、噪音低等优点，且实用性强，易于微机实时控制。

如图 2-6 所示：图 2-6 电压矢量状态图观察图2-6可发现，整个空间被6个基本电压矢量将分成了6个均等的部分，每个扇区的角度为60 。由据电机的基础理论可知，只有幅值不变、相角连续变化的电压空间矢量才能产生理想的圆形定子磁链。但是，依靠现有的 6 个基本电压矢量无法合成理想圆形旋转磁链，只能合成正六边形磁链。因此，我们可以尝试增加正多边形的边数，当边数无穷多时，就会无限接近圆形。在这一思想的指导下，可利用这 6 个基本电压矢量来合成任意角度的电压矢量outU
【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：2570723