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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】:

永磁同步电机伺服系统的滑模控制方法研究


表面式转子结构

内藏式,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

示意图,示意图,分量,坐标体系


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
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[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

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