永磁同步电机负载自适应反推控制策略研究

发布时间：2020-06-16 15:52

【摘要】：永磁同步电机具有体积小、效率高等优点,目前在工业控制领域得到了广泛的应用。反推控制方法可以实现永磁同步电机方程解耦,设计过程简单且易于实现,与传统方法相比拥有更优的动态响应,因此研究反推法具有重要的意义。本文对永磁同步电机系统的反推控制及其改进策略进行了研究。首先研究了永磁同步电机反推控制策略,从可行性和稳定性两个角度作了详细的理论分析,验证了反推法应用到永磁同步电机系统可以得到良好的动态性能和稳态性能。电机在运行过程中,电机参数的改变和负载扰动对电机会产生不良影响。在参数时变和负载变化的情况下对反推控制的效果进行了分析,得出了负载对控制效果影响较大而电机参数对控制效果影响很小的结论。提出负载自适应反推控制策略减小负载变化对控制效果的不良影响。通过Matlab/Simulink仿真证明了参数不确定和负载转矩扰动情况下该方法的有效性。最后进行了控制策略的实验验证,恒转矩实验和给定突变实验验证了反推控制的可行性和高效性,负载突变实验验证了本文提出的负载自适应反推控制方法可以有效改善反推法的控制性能。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM341
【图文】：

文献［２４］［２５］对电阻、负载转矩以及粘滞摩擦系数引入了自适应律，与ｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇ法合起来抑制上述三种状态变量变化对跟踪效果的影响。通过仿真分析和实验波形来看，入自适应策略对控制效果有明显的提高。控制律设计是基于状态方程的，通过模型的状方程可知时变参数不仅仅是上述加入自适应的三种参数，电感等其他参数也会发生变实际上，选择合适的自适应律以抑制所有的电气和机械参数变化对系统的影响是不可行在设计和求解自适应律的过程中，如果同时考虑其中两种或者多种参数会使得消元法无消除一些特定项，要得到准确的自适应律则必须假定其中有一个参数是不变的，所以把有参数变化都加入自适应是无法实现的［２６］。逡逑文献［２６］通过数学推导证明了在负载和转动惯量变化的情况下无法得到恰当的自适律，因此，当需要兼顾两种变化的影响时，通过其他方法在线识别转动惯量是一种思路文献［２６］提出了对转动惯量进行在线辨识的方法。转动惯量的在线辨识策略有很多种，通扰动转矩的观测进行时变参数的辨识的方法算法实现筒单且实用性强，在加入惯量辨识节之后，被控系统的跟踪效果有所提高。该方法的控制框图如下所示。逡逑ａ邋５邋ｒ逡逑

图１－２基于摩擦力矩模型的自适应反推控制框图逡逑

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本文编号：2716239