永磁同步电机伺服系统扰动抑制方法研究
发布时间：2021-07-21 09:58
随着钕铁硼（REFEB）永磁材料的出现,永磁同步电机在电动驱动系统中得到了广泛的开发。然而,由于永磁同步电机系统本身就是一个多变量、强耦合系统,想要对电机的转速和转矩直接控制是非常困难的,通过坐标转换可以将永磁同步电机解耦,简化电机模型,通过类似直流电机控制方式直接对解耦后的电流进行控制,这将大大简化电机控制系统。永磁同步电机在转矩输出中会因齿槽转矩,磁通谐波和电流测量误差等而产生大量周期性的转矩脉冲,同时负载的时变性会对系统的变速调节有不利的影响,这与高精度追踪控制理念是不符合的,本文将通过以下两种方法进行抑制。永磁同步电机常用PID控制策略,但是参数设置通常采用人为经验,具有很差的可靠性。重复控制是一种基于先前周期的采样参数,对下一周期的控制信号进行补偿,对矢量解耦下的永磁同步电机系统进行q-轴电流补偿。作为一种附加的控制模块,该解决方案易于实施,无需准确了解电机参数。本文提出一种利用近似自适应动态规划技术,通过使用在线信息的状态和输入来迭代求解ARE方程,可以通过在一定的固定时间间隔内重复使用相同的状态和输入信息来执行所有重复迭代。在系统稳定的条件下,证明收敛性并做出实验验证。针...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 永磁同步电机控制策略发展
1.2.2 永磁同步电机扰动抑制算法研究
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本文结构安排
1.5 本章小结
第二章 永磁同步电机数学模型及基本控制策略
2.1 永磁同步电机的结构及分类
2.2 永磁同步电机的物理模型
2.3 永磁同步电机数学模型
2.4 空间适量脉宽调制
2.4.1 空间矢量脉宽调制基本原理
2.4.2 空间矢量脉宽调制合成原理
2.5 永磁同步电机的矢量控制
2.6 本章小结
第三章 基于重复控制的永磁同步电机转矩脉冲抑制研究
3.1 永磁同步电机的不确定性分析
3.2 永磁同步电机重复控制理论分析
3.2.1 重复控制理论概述
3.2.2 重复控制理论原理
3.2.3 重复控制收敛性证明
3.3 永磁同步电机重复控制器的设计
3.4 重复控制仿真分析
3.5 本章小结
第四章 基于变结构的无位置传感器永磁同步电机方法研究
4.1 滑模变结构控制原理
4.1.1 滑动模态定义
4.1.2 滑模变结构控制的定义
4.1.3 滑模变结构控制的抖振问题
4.2 自适应滑模观测器设计
4.2.1 永磁同步电动机的动态模型
4.2.2 永磁同步电机滑模控制动态模型
4.3 转子位置估计
4.4 自适应滑模观测器系统仿真
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望及未来工作安排
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]补偿电流注入的永磁同步电机转矩脉动抑制方法[J]. 钱强,闫丽华. 电气自动化. 2019(06)
[2]中国智能制造系统解决方案行业现状与发展前景[J]. 电器工业. 2019(11)
[3]一种优化的永磁同步电机电流迭代控制算法[J]. 覃思雨,刘平,黄守道,朱伟进. 微特电机. 2019(11)
[4]基于反推控制的机械弹性储能永磁同步电机最大转矩电流比控制[J]. 余洋,郭旭东,郑晓明,米增强. 电工技术学报. 2017(22)
[5]扩展卡尔曼滤波结合前馈补偿永磁同步电机位置估计[J]. 佘致廷,邹薇,董旺华,秦亚胜. 控制理论与应用. 2016(10)
[6]基于模型参考自适应的PMSM在线辨识研究[J]. 张华强,严洪峰,冷艳礼,王学义. 电气传动. 2015(12)
[7]基于电压空间矢量控制PMSM系统新型死区补偿方法[J]. 肖海峰,刘海龙,贺昱矅,姜文. 电工技术学报. 2013(08)
[8]多输入多输出离散系统的输出反馈滑模控制[J]. 于驰,王宏伟,宫明龙. 东北大学学报(自然科学版). 2012(02)
[9]基于负载转矩滑模观测的永磁同步电机滑模控制[J]. 张晓光,孙力,赵克. 中国电机工程学报. 2012(03)
[10]一种新颖的电压源逆变器自适应死区补偿策略[J]. 周华伟,温旭辉,赵峰,张剑,郭新华. 中国电机工程学报. 2011(24)
硕士论文
[1]基于滑模变结构控制的永磁同步电机矢量控制研究[D]. 柯希彪.兰州交通大学 2017
[2]永磁同步电动机无传感器矢量控制研究[D]. 林燕强.浙江大学 2016
[3]永磁同步电机矢量控制系统研究[D]. 徐斌.南京理工大学 2014
本文编号：3294809
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 永磁同步电机控制策略发展
1.2.2 永磁同步电机扰动抑制算法研究
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本文结构安排
1.5 本章小结
第二章 永磁同步电机数学模型及基本控制策略
2.1 永磁同步电机的结构及分类
2.2 永磁同步电机的物理模型
2.3 永磁同步电机数学模型
2.4 空间适量脉宽调制
2.4.1 空间矢量脉宽调制基本原理
2.4.2 空间矢量脉宽调制合成原理
2.5 永磁同步电机的矢量控制
2.6 本章小结
第三章 基于重复控制的永磁同步电机转矩脉冲抑制研究
3.1 永磁同步电机的不确定性分析
3.2 永磁同步电机重复控制理论分析
3.2.1 重复控制理论概述
3.2.2 重复控制理论原理
3.2.3 重复控制收敛性证明
3.3 永磁同步电机重复控制器的设计
3.4 重复控制仿真分析
3.5 本章小结
第四章 基于变结构的无位置传感器永磁同步电机方法研究
4.1 滑模变结构控制原理
4.1.1 滑动模态定义
4.1.2 滑模变结构控制的定义
4.1.3 滑模变结构控制的抖振问题
4.2 自适应滑模观测器设计
4.2.1 永磁同步电动机的动态模型
4.2.2 永磁同步电机滑模控制动态模型
4.3 转子位置估计
4.4 自适应滑模观测器系统仿真
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望及未来工作安排
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]补偿电流注入的永磁同步电机转矩脉动抑制方法[J]. 钱强,闫丽华. 电气自动化. 2019(06)
[2]中国智能制造系统解决方案行业现状与发展前景[J]. 电器工业. 2019(11)
[3]一种优化的永磁同步电机电流迭代控制算法[J]. 覃思雨,刘平,黄守道,朱伟进. 微特电机. 2019(11)
[4]基于反推控制的机械弹性储能永磁同步电机最大转矩电流比控制[J]. 余洋,郭旭东,郑晓明,米增强. 电工技术学报. 2017(22)
[5]扩展卡尔曼滤波结合前馈补偿永磁同步电机位置估计[J]. 佘致廷,邹薇,董旺华,秦亚胜. 控制理论与应用. 2016(10)
[6]基于模型参考自适应的PMSM在线辨识研究[J]. 张华强,严洪峰,冷艳礼,王学义. 电气传动. 2015(12)
[7]基于电压空间矢量控制PMSM系统新型死区补偿方法[J]. 肖海峰,刘海龙,贺昱矅,姜文. 电工技术学报. 2013(08)
[8]多输入多输出离散系统的输出反馈滑模控制[J]. 于驰,王宏伟,宫明龙. 东北大学学报(自然科学版). 2012(02)
[9]基于负载转矩滑模观测的永磁同步电机滑模控制[J]. 张晓光,孙力,赵克. 中国电机工程学报. 2012(03)
[10]一种新颖的电压源逆变器自适应死区补偿策略[J]. 周华伟,温旭辉,赵峰,张剑,郭新华. 中国电机工程学报. 2011(24)
硕士论文
[1]基于滑模变结构控制的永磁同步电机矢量控制研究[D]. 柯希彪.兰州交通大学 2017
[2]永磁同步电动机无传感器矢量控制研究[D]. 林燕强.浙江大学 2016
[3]永磁同步电机矢量控制系统研究[D]. 徐斌.南京理工大学 2014
本文编号：3294809
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