永磁同步电机参数不敏感控制策略研究

发布时间：2020-08-11 07:37

【摘要】：随着永磁同步电机调速系统控制技术的发展,电机的工作效率越来越高,调速性能越来越好,高性能的调速系统对电机参数的精度要求也越来越高。永磁同步电机的关键参数在不同的工作环境和运行状态下会产生一定程度的变化,这限制了电机高性能控制策略的发展和应用。现有的参数辨识技术和抗参数扰动控制技术还存在一定局限性,不能完美的解决这一问题,所以,永磁同步电机的参数不敏感控制策略成为一个有价值的研究方向。论文的主要研究工作包括:首先,本文从物理模型出发,建立了内置式永磁同步电机的等效电路和数学模型,并对其有功功率和高效运行轨迹进行了分析。其次针对现有的永磁电机初始定位策略存在的问题,本文提出了虚拟dq轴的概念,并在此基础上提出了一种基于虚拟dq轴的参数不敏感初始定位策略。通过对该定位策略的数学模型分析、MATLAB模拟分析以及实验,证明了其可行性和优越性。然后,为弱化永磁同步电机MTPA控制策略的参数依赖性,本文将滑模极值搜索算法引入永磁电机控制系统,提出了永磁同步电机滑模极值搜索MTPA控制策略。从动态和稳态两个方面对滑模极值搜索算法进行了理论分析,进而从永磁同步电机应用角度对提出的滑模极值搜索MTPA控制策略进行了可行性应用分析,并进行了相关的MTLAB仿真对比和实验对比,进一步论证了所提策略的有效性。最后本文提出了一种参数不敏感的永磁同步电机滑模弱磁控制策略。此控制策略采用经典电压反馈闭环控制结构,将弱磁环的PI调节器改为本文提出的滑模弱磁调节器。文章对滑模弱磁调节器的原理、数学模型以及高速运行时的解耦性能进行了深入的分析,最后的弱磁实验不仅验证了所提出的滑模弱磁控制策略的可行性和稳态性能,其相对于传统PI调节弱磁控制的动态性能表现也非常突出。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM341

【参考文献】

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本文编号：2788784