交流电动机的模糊自适应动态面控制

发布时间：2017-03-20 15:05

  本文关键词：交流电动机的模糊自适应动态面控制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近几年,交流电动机凭借其结构简单,成本低廉,可靠耐用等优点逐步取代了直流电动机,在工业生产中得到广泛的应用。交流电动机是一个高阶、强耦合、多变量、参数时变的非线性系统;研究先进的控制策略,提高交流电动机调速系统运行效率以及动静态性能,是一项富有理论意义和实际应用价值的研究课题。针对经典交流电动机控制方法的一些不足,本文结合动态面技术和自适应反步法研究了永磁同步电动机和考虑铁芯损耗的异步电动机的模糊自适应位置跟踪控制策略,利用模糊逻辑系统处理系统中的未知非线性项,结合动态面技术和反步控制构建非线性控制器,有效克服了未知参数的影响,消除了传统反步法中的“计算爆炸”问题,实现了对交流电动机的高品质控制。论文的主要研究成果如下:1.研究了一类单输入单输出严格反馈非线性系统的自适应模糊动态面跟踪控制策略。利用模糊逻辑系统逼近系统中的非线性函数,通过引入动态面技术使用一阶低通滤波处理虚拟控制函数来克服“计算爆炸”问题,采用反步法来构造自适应模糊控制器,并利用李雅普诺夫方法分析了系统的稳定性。该控制器可以保证系统的有界性和良好的跟踪性能。2.研究了基于动态面技术和模糊逼近原理,采用自适应反步法设计了永磁同步电动机的位置跟踪控制策略。利用模糊逻辑系统逼近永磁同步电动机系统中的非线性函数;通过引入一阶低通滤波处理虚拟控制信号来消除“计算爆炸”问题,采用反步法构造闭环系统的真实控制器,利用李雅普诺夫方法分析了整个系统的稳定性。所设计的控制器能够保证系统能够快速跟踪给定的信号,闭环系统所有的信号都是有界的,而且能够克服系统参数未知及负载扰动的影响。仿真结果最终验证了该方法的有效性。3.针对考虑铁损的异步电动机动态模型,基于动态面技术,设计了一种新型的自适应模糊位置跟踪控制器。利用模糊逻辑系统逼近异步电动机传动系统中的非线性函数,通过引入动态面技术处理虚拟控制函数消除传统反步设计中由于对虚拟控制函数进行连续求导而引起的“计算爆炸”问题,结合自适应技术对模糊系统的未知参数进行估计,同时采用反步法设计系统的控制器。所设计的控制器只包含一个自适应参数,且结构简单,在实际应用中易于实现,保证系统中所有信号都是有界的。仿真结果验证了该控制策略能够克服未知参数和负载扰动的影响,具有很好的鲁棒性。
【关键词】：交流电动机 动态面控制 反步 模糊控制
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM34;TP273
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题背景及意义7-8
• 1.2 交流电动机控制方法的发展概况8-11
• 1.2.1 基于稳态模型的交流电动机控制8
• 1.2.2 基于动态模型的交流电动机控制8-11
• 1.3 本论文的主要工作11-13
• 第二章 一类SISO严格反馈系统的模糊自适应动态面控制13-23
• 2.1 模糊控制基本理论13-14
• 2.1.1 模糊控制的数学基础13
• 2.1.2 模糊控制系统13-14
• 2.1.3 几种常见的模糊控制的结构14
• 2.2 动态面技术在反步法中的应用14-16
• 2.2.1 反步法的基本原理14-15
• 2.2.2 基于动态面技术的反步法的基本原理15-16
• 2.3 问题描述16
• 2.4 一类SISO严格反馈系统的模糊自适应动态面控制16-20
• 2.5 稳定性分析20-21
• 2.6 本章小结21-23
• 第三章 永磁同步电动机的模糊自适应动态面伺服控制23-35
• 3.1 引言23
• 3.2 永磁同步电动机动态模型23-25
• 3.3 永磁同步电动机的自适应模糊动态面伺服控制器25-28
• 3.4 稳定性分析28-30
• 3.5 仿真实验结果分析30-34
• 3.6 本章小结34-35
• 第四章 考虑铁损的异步电动机的模糊自适应动态面伺服控制35-51
• 4.1 考虑铁损的异步电动机动态模型35-36
• 4.2 考虑铁损的异步电动机的自适应模糊动态面伺服控制器36-43
• 4.3 稳定性分析43-45
• 4.4 仿真实验结果分析45-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第五章 结论51-53
• 参考文献53-57
• 攻读学位期间的研究成果57-59
• 致谢59-61

  本文关键词：交流电动机的模糊自适应动态面控制，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：257967