基于干扰观测器的电机速度跟踪控制

发布时间：2021-11-07 09:11

　　随着社会的不断进步和科技的快速发展,电机在电子、机械、运输、医疗、航天、化工、军事以及轻工业等方面得到广泛应用。电机是高度耦合、结构复杂的多变量非线性系统,采用传统的控制方法已不能够满足现实应用中电机控制系统的高性能指标要求。近些年来,非线性控制算法已被逐步引入到电机控制系统的研究与应用中,有效地提升了电机速度跟踪系统的快速性、鲁棒性以及稳定性能。在实际工程项目中,复杂的系统难以建模,系统会受到外界的干扰等无法有效避免的因素,容易影响系统内部的稳定性。另一方面,系统中存在的摩擦、负载扰动等因素是不可直接观测的,而引入干扰观测器能有效抑制外部干扰。本文的主要内容研究基于干扰观测器的电机速度跟踪控制方法,论文的主要工作如下:（1）基于干扰观测器的永磁同步直线电机（PMLSM）的互补滑模控制。针对永磁直线同步电机伺服系统中存在的参数不确定性、摩擦及负载扰动等不利因素,提出一种基于干扰观测器的互补滑模控制方法。首先,将广义滑模面和互补滑模面相结合构成新型互补滑模变结构控制器,结合李雅普诺夫稳定性理论证实此控制器可确保系统跟踪误差的收敛性;同时,相关的切换函数一般采取饱和函数来更替传统的符号函数... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 电机驱动速度跟踪系统的研究现状
    1.3 课题研究内容和章节安排
第2章 基于干扰观测器的永磁同步直线电机的互补滑模控制
    2.1 永磁同步直线电机数学模型
        2.1.1 永磁同步直线电机在三相静止坐标系下的数学模型
        2.1.2 永磁同步直线电机在同步旋转坐标系下的数学模型
    2.2 永磁同步直线电机互补滑模控制器设计
        2.2.1 传统滑模控制器的设计
        2.2.2 互补滑模控制器的设计
    2.3 干扰观测器设计
    2.4 仿真验证
    2.5 本章小结
第3章 基于干扰观测器的永磁同步电机反馈控制
    3.1 永磁同步电机数学模型
    3.2 干扰观测器的设计
    3.3 基于干扰观测器的反馈控制器设计
        3.3.1 反馈控制器设计
        3.3.2 稳定性条件
    3.4 数值仿真
    3.5 本章小结
第4章 基于干扰观测器的永磁同步电机反推控制
    4.1 干扰观测器的设计
    4.2 基于干扰观测器的反推控制器设计
    4.3 仿真结果
    4.4 实验结果
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间参与项目及研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于摩擦和干扰补偿的转台模糊反演滑模控制[J]. 刘慧博,刘尚磊.  系统仿真学报. 2018(03)
[2]永磁同步电机自适应非奇异终端滑模控制[J]. 朱林峰,章伟.  控制工程. 2018(01)
[3]Hurwitz定理的矩阵证明[J]. 林开亮,陈见柯.  高等数学研究. 2018(01)
[4]一种带有干扰观测器的自适应模糊控制方案[J]. 李长华.  电气应用. 2017(16)
[5]交流电机变压变频调速系统控制方式的分析[J]. 王坤,王义兵,鄢进冲,任强.  电工技术. 2017(08)
[6]永磁同步电机滑模变结构转速直接观测器[J]. 陆骏,杨建国,马胤琛.  电力电子技术. 2017(02)
[7]基于多周期迭代滑模控制的直线电机干扰抑制[J]. 严乐阳,叶佩青,张辉,李方.  电机与控制学报. 2017(01)
[8]基于扰动观测器的永磁同步电机位置跟踪滑模控制[J]. 吴轶群.  科技通报. 2016(09)
[9]基于干扰观测器的直线电机速度控制研究[J]. 马阳,张怀存,杨庆东,彭宝营.  机械工程与自动化. 2016(04)
[10]感应电动机的T-I型等效电路[J]. 傅森木,程小华,王国平,邱轩宇,余涛.  自动化技术与应用. 2016(04)

博士论文
[1]无位置传感器永磁直线同步电机进给系统初始位置估计及控制研究[D]. 陆华才.浙江大学 2008

硕士论文
[1]永磁同步电机转动惯量辨识的研究[D]. 梁骄雁.南京航空航天大学 2011
[2]基于先进控制理论的PMSM控制研究[D]. 王哲.江南大学 2009



本文编号：3481580