永磁同步电机参数辨识及其解耦控制研究

发布时间：2024-06-23 11:44

　　永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)凭借其高性能、高效率、功率密度高等优势,在当今社会追求低碳与节能减排的大环境下,被广泛应用于新能源汽车、智能制造、航空航天等运动控制系统领域。高精度的PMSM控制系统不仅与控制方法有关,还与PMSM自身电气参数有很大的关系。但受PMSM实际工作状况的影响,PMSM的参数会发生改变,这将会对PMSM的控制造成不良后果。除此之外,由于PMSM矢量控制将电流分解为d-q轴两个分量,这两个分量之间存在的动态耦合关系也直接影响到PMSM的高性能控制,因此需要利用解耦控制技术对PMSM控制系统进行解耦以解决这一问题。本文为提高PMSM控制系统性能,从参数辨识以及解耦控制技术的方向进行研究,主要研究内容如下:首先,为克服元启发式算法解决PMSM参数辨识问题时,算法在迭代后期存在容易陷入局部最优、辨识精度不高、迭代次数过多等问题,提出一种融合差分进化算法中的交叉变异策略以及加入动态搜索的麻雀搜索算法。该算法在原始麻雀搜索算法的基础上,引入交叉变异策略和动态搜索,使算法在前期增加种群的多样性,避免陷入局部最优的...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及其意义
    1.2 PMSM参数辨识研究现状
        1.2.1 离线辨识研究现状
        1.2.2 在线辨识研究现状
    1.3 PMSM解耦控制研究现状
        1.3.1 传统解耦方法
        1.3.2 新型解耦方法
    1.4 本文主要章节内容和结构
第二章 PMSM数学模型及其矢量控制
    2.1 引言
    2.2 PMSM结构及特点
    2.3 PMSM数学模型
        2.3.1 三相静止坐标系下的PMSM数学模型
        2.3.2 三相PMSM坐标变换
        2.3.3 d-q 旋转坐标系下的 PMSM 数学模型
        2.3.4 静止坐标系下的PMSM数学模型
    2.4 PMSM矢量控制技术
    2.5 空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术
        2.5.1 SVPWM原理
        2.5.2 SVPWM算法实现
    2.6 本章小结
第三章 基于改进麻雀搜索算法的PMSM多参数辨识
    3.1 引言
    3.2 PMSM参数变化灵敏度分析
    3.3 麻雀搜索算法及其改进
        3.3.1 原始麻雀搜索算法
        3.3.2 改进麻雀搜索算法
    3.4 结合改进麻雀搜索算法的PMSM参数辨识
        3.4.1 PMSM参数辨识模型
        3.4.2 基于 CMSSA 算法的 PMSM 参数辨识
    3.5 仿真实验
    3.6 本章小结
第四章 基于电流补偿观测器的PMSM解耦控制
    4.1 引言
    4.2 PMSM控制系统耦合性分析
    4.3 电流反馈解耦控制
    4.4 偏差解耦控制
    4.5 基于电流误差补偿的偏差解耦控制
        4.5.1 电流误差补偿观测器设计
        4.5.2 Q(s)形式的确定
        4.5.3 DDC-CECO 的实现
        4.5.4 鲁棒性证明
    4.6 仿真实验
    4.7 本章小结
第五章 PMSM控制系统设计及实验验证
    5.1 引言
    5.2 系统硬件设计
        5.2.1 PMSM控制系统组成
        5.2.2 电压采样调理电路
        5.2.3 电流采样调理电路
        5.2.4 保护电路
        5.2.5 编码器信号调理电路
        5.2.6 驱动隔离电路
    5.3 系统软件设计
        5.3.1 主程序设计
        5.3.2 中断子程序设计
        5.3.3 转子位置以及转速计算
    5.4 基于DSP的实验平台及实验结果分析
        5.4.1 基于改进麻雀搜索算法的PMSM多参数辨识实验验证
        5.4.2 基于 DDC-CECO 的 PMSM 解耦控制实验验证
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献



本文编号：3995417