永磁同步电机伺服系统的滑模控制方法研究
发布时间：2021-04-05 14:45
由于自身的高精度、高响应速度、高效率,永磁同步电机得以在民用设备以及军用设备中逐步取得了大量的市场。永磁同步电机的控制系统涉及内容较多,需要解决多变量耦合、参数漂移、外界干扰等问题,因此关于此类电机控制方法的研究越来越重要。在理论层面,滑模控制对系统模型的精确度没有过高的诉求,在系统参数发生漂移或者有外部扰动时,依然能保持强鲁棒性,因此,滑模控制得以在工业领域中崭露头角。本文将主要探讨滑模控制在伺服系统中的应用的效果,并根据理论成果设计相应的实测平台。文章首先会对目标电机进行建模,通过Clarke变换以及Park变换实现电气参数的投影和解耦,从而得到直轴-交轴电机模型。在此基础上,结合矢量控制原理,建立仿真模型,设计PI控制器,复现经典电机伺服系统的控制算法。记录仿真文件的输出结果,作为后续实验中的对比数据。随后,本文还研究了基于指数型趋近律的滑模控制算法,并从理论上探讨这种算法的稳定性。建立相应的仿真文件,并将其结果和之前的PI控制器展开对比。从理论上来讲,滑模控制难免会引入高频抖动。为了能够有效地削弱高频抖动,本文从理论层面出发,进一步设计了基于混合型趋近律的滑模控制算法,这种算法...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
表面式转子结构
机进行模型的建立是一切后续工作的基本保证。根据建立的模制策略可行性的分析。由 PMSM 的特点可知，对其进行控制，磁链进行控制。为了最大程度上简化对电机进行控制的难度，少控制时的变量耦合，需要对电机的 ABC 三相的电气参数展开和解耦。根据 Clark 变换以及 Park 变换可以得到转子在直轴和量，以后对电机的控制实质上就是对直轴和交轴分量的控制。地了解电机的运动，需要建立关于直、交轴上的电压以及力矩 下建立仿真文件，实现电机的矢量控制方案，对传统的控制方计出 PI 控制器。同步电机的分类M 可以根据其机械结构分成两大类：分别是表面式和内藏式[看转子的空间排布，即永磁材料在转子之中的位置。如图 2-1
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文转动。在转子的坐标体系上，将电流矢量经流分量和转矩电流分量，二者分别产生磁通到的两个分量相互正交，并且彼此解耦，互个相互垂直的分量，我们需要对电机的三相变量。坐标的转换一般需要两步，分别为 C主要作用是：将电机的 A、B、C 的三相电路的分量。并且α和β是静止的坐标系，具体情数为1N ，而α和β坐标上的等效匝数为2N 。根
【参考文献】：
期刊论文
[1]PMSM伺服系统的自适应模糊滑膜控制[J]. 孙季鑫,张珊珊,梁晓平. 电子质量. 2017(05)
[2]A new PMSM speed modulation system with sliding mode based on active-disturbance-rejection control[J]. 荣智林,黄庆. Journal of Central South University. 2016(06)
[3]基于新型趋近律的积分模糊滑模控制及其在PMSM控制中的应用[J]. 刘红俐,张鹏,朱其新,胡寿松. 航天控制. 2014(06)
[4]滑模变结构控制理论及其算法研究与进展[J]. 刘金琨,孙富春. 控制理论与应用. 2007(03)
[5]离散滑模变结构控制系统的设计[J]. 曹安照,田丽. 电气传动自动化. 1997(01)
博士论文
[1]分数阶滑模控制理论及其应用研究[D]. 邓立为.哈尔滨工业大学 2014
[2]永磁同步电机调速系统滑模变结构控制若干关键问题研究[D]. 张晓光.哈尔滨工业大学 2014
[3]基于滑模变结构方法的永磁同步电机控制问题研究及应用[D]. 齐亮.华东理工大学 2013
[4]不确定系统的终端滑模变结构控制[D]. 徐世许.复旦大学 2012
[5]矢量控制永磁同步电动机交流伺服系统的研究[D]. 吴茂刚.浙江大学 2006
硕士论文
[1]基于滑模控制的挠性机械臂振动抑制研究[D]. 杨玉梁.哈尔滨工业大学 2017
[2]永磁直线电机伺服系统智能增量滑模控制[D]. 王晨光.沈阳工业大学 2017
[3]基于终端滑模自抗扰的船舶航迹跟踪控制[D]. 秦朝宇.大连海事大学 2017
[4]基于分数阶PDμ的挠性机械臂振动抑制研究[D]. 胡延旭.哈尔滨工业大学 2016
[5]永磁同步电机调速系统的连续终端滑模控制方法的研究[D]. 梁明锋.东南大学 2015
[6]永磁同步电机伺服系统的滑模控制研究与应用[D]. 卢涛.青岛大学 2015
[7]基于DSP的永磁同步电机伺服系统研究[D]. 路永良.哈尔滨工业大学 2014
[8]基于EtherCAT的多轴运动控制器设计[D]. 容爱琼.华南理工大学 2013
[9]永磁同步电机伺服系统矢量控制技术研究[D]. 李培伟.南京理工大学 2013
[10]基于DSP的永磁同步电机滑模变结构控制系统的研究[D]. 欧阳叙稳.华南理工大学 2012
本文编号：3119828
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
表面式转子结构
机进行模型的建立是一切后续工作的基本保证。根据建立的模制策略可行性的分析。由 PMSM 的特点可知，对其进行控制，磁链进行控制。为了最大程度上简化对电机进行控制的难度，少控制时的变量耦合，需要对电机的 ABC 三相的电气参数展开和解耦。根据 Clark 变换以及 Park 变换可以得到转子在直轴和量，以后对电机的控制实质上就是对直轴和交轴分量的控制。地了解电机的运动，需要建立关于直、交轴上的电压以及力矩 下建立仿真文件，实现电机的矢量控制方案，对传统的控制方计出 PI 控制器。同步电机的分类M 可以根据其机械结构分成两大类：分别是表面式和内藏式[看转子的空间排布，即永磁材料在转子之中的位置。如图 2-1
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文转动。在转子的坐标体系上，将电流矢量经流分量和转矩电流分量，二者分别产生磁通到的两个分量相互正交，并且彼此解耦，互个相互垂直的分量，我们需要对电机的三相变量。坐标的转换一般需要两步，分别为 C主要作用是：将电机的 A、B、C 的三相电路的分量。并且α和β是静止的坐标系，具体情数为1N ，而α和β坐标上的等效匝数为2N 。根
【参考文献】：
期刊论文
[1]PMSM伺服系统的自适应模糊滑膜控制[J]. 孙季鑫,张珊珊,梁晓平. 电子质量. 2017(05)
[2]A new PMSM speed modulation system with sliding mode based on active-disturbance-rejection control[J]. 荣智林,黄庆. Journal of Central South University. 2016(06)
[3]基于新型趋近律的积分模糊滑模控制及其在PMSM控制中的应用[J]. 刘红俐,张鹏,朱其新,胡寿松. 航天控制. 2014(06)
[4]滑模变结构控制理论及其算法研究与进展[J]. 刘金琨,孙富春. 控制理论与应用. 2007(03)
[5]离散滑模变结构控制系统的设计[J]. 曹安照,田丽. 电气传动自动化. 1997(01)
博士论文
[1]分数阶滑模控制理论及其应用研究[D]. 邓立为.哈尔滨工业大学 2014
[2]永磁同步电机调速系统滑模变结构控制若干关键问题研究[D]. 张晓光.哈尔滨工业大学 2014
[3]基于滑模变结构方法的永磁同步电机控制问题研究及应用[D]. 齐亮.华东理工大学 2013
[4]不确定系统的终端滑模变结构控制[D]. 徐世许.复旦大学 2012
[5]矢量控制永磁同步电动机交流伺服系统的研究[D]. 吴茂刚.浙江大学 2006
硕士论文
[1]基于滑模控制的挠性机械臂振动抑制研究[D]. 杨玉梁.哈尔滨工业大学 2017
[2]永磁直线电机伺服系统智能增量滑模控制[D]. 王晨光.沈阳工业大学 2017
[3]基于终端滑模自抗扰的船舶航迹跟踪控制[D]. 秦朝宇.大连海事大学 2017
[4]基于分数阶PDμ的挠性机械臂振动抑制研究[D]. 胡延旭.哈尔滨工业大学 2016
[5]永磁同步电机调速系统的连续终端滑模控制方法的研究[D]. 梁明锋.东南大学 2015
[6]永磁同步电机伺服系统的滑模控制研究与应用[D]. 卢涛.青岛大学 2015
[7]基于DSP的永磁同步电机伺服系统研究[D]. 路永良.哈尔滨工业大学 2014
[8]基于EtherCAT的多轴运动控制器设计[D]. 容爱琼.华南理工大学 2013
[9]永磁同步电机伺服系统矢量控制技术研究[D]. 李培伟.南京理工大学 2013
[10]基于DSP的永磁同步电机滑模变结构控制系统的研究[D]. 欧阳叙稳.华南理工大学 2012
本文编号：3119828
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3119828.html
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