本文關鍵詞：基于自抗擾控制技術的PMSM伺服系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：永磁同步電機(PMSM)因具有體積小、效率高、可靠性強、適用范圍寬等優(yōu)點而廣泛應用于工業(yè)自動化領域。但永磁同步電機作為伺服控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構,屬于一種強耦合、參數(shù)易變、非線性的被控對象,易于給系統(tǒng)帶來非線性和不確定性的控制問題,也是永磁同步電機伺服系統(tǒng)的控制難題。自抗擾控制(ADRC)技術是一種繼承經(jīng)典PID“基于誤差來消除誤差”的控制思想、不依賴于被控對象數(shù)學模型的一種非線性控制方法,能有效地解決系統(tǒng)的非線性和不確定性問題。引入自抗擾控制技術,能有效改善永磁同步電機伺服系統(tǒng)的抗擾能力、控制精度、動靜態(tài)性能以及魯棒性等。首先,闡述了課題的研究背景及意義。通過對當前伺服系統(tǒng)的發(fā)展概況,以及對永磁同步電機伺服系統(tǒng)、控制策略和算法的研究現(xiàn)狀進行分析與研究,確立了本課題的研究內(nèi)容。其次,對永磁同步電機的數(shù)學模型進行詳盡推導,根據(jù)永磁同步電機的矢量控制原理,選定id=0的控制方式對系統(tǒng)進行解耦控制,從而實現(xiàn)對電機勵磁、轉(zhuǎn)矩的獨立控制。然后,簡述了自抗擾控制技術的發(fā)展及其優(yōu)越性,并對自抗擾控制器的具體數(shù)學模型進行詳盡地分析,分別建立了自抗擾控制器的三個環(huán)節(jié)：跟蹤微分器、擴張狀態(tài)觀測器、非線性狀態(tài)誤差反饋控制律的狀態(tài)方程。根據(jù)這三個環(huán)節(jié)的具體特性分別對其進行參數(shù)整定,并給出整定方法。最后,結(jié)合永磁同步電機的數(shù)學模型,基于自抗擾控制器設計永磁同步電機的伺服系統(tǒng)。通過搭建系統(tǒng)的Simulink仿真模型,分別對永磁同步電機伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能、跟蹤性能、抗擾性能進行研究。仿真結(jié)果表明：在自抗擾控制器的作用下,永磁同步電機伺服系統(tǒng)具有精確的跟隨能力、良好的動靜態(tài)性能以及非常強的抗干擾能力,獲得了預期的控制效果。
【關鍵詞】：永磁同步電機 矢量控制 伺服系統(tǒng) 自抗擾控制
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM921.541
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景和意義11-12
• 1.2 伺服系統(tǒng)的發(fā)展概況12-13
• 1.3 永磁同步電機伺服系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 控制策略的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 控制算法的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 主要研究工作17-19
• 第二章 永磁同步電機數(shù)學模型及其控制策略19-31
• 2.1 永磁同步電機的結(jié)構19-20
• 2.2 永磁同步電機的數(shù)學模型20-24
• 2.2.1 坐標變換20-23
• 2.2.2 交直軸坐標系下的數(shù)學模型23-24
• 2.3 永磁同步電機的矢量控制24-30
• 2.3.1 永磁同步電機的矢量控制策略分析24-26
• 2.3.2 SVPWM控制技術26-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 自抗擾控制理論研究31-49
• 3.1 經(jīng)典PID控制器的分析與改進31-33
• 3.1.1 PID控制器的結(jié)構及其優(yōu)缺點31-32
• 3.1.2 PID控制器改進32-33
• 3.2 自抗擾控制概述33
• 3.3 自抗擾控制器模型分析33-39
• 3.3.1 跟蹤微分器34-35
• 3.3.2 擴張狀態(tài)觀測器35-38
• 3.3.3 非線性狀態(tài)誤差反饋控制律38-39
• 3.4 自抗擾控制器的參數(shù)整定39-48
• 3.4.1 跟蹤微分器的參數(shù)整定39-42
• 3.4.2 擴張狀態(tài)觀測器的參數(shù)整定42-46
• 3.4.3 非線性誤差狀態(tài)反饋控制律的參數(shù)整定46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第四章 基于自抗擾控制器的伺服系統(tǒng)設計49-64
• 4.1 基于自抗擾控制器的伺服系統(tǒng)方案設計49-54
• 4.1.1 二階位置-速度自抗擾控制器設計50-52
• 4.1.2 一階電流環(huán)線性自抗擾控制器設計52-54
• 4.2 系統(tǒng)仿真與分析54-63
• 4.2.1 動態(tài)性能分析55-57
• 4.2.2 跟蹤性能分析57-60
• 4.2.3 抗擾性能分析60-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 總結(jié)64-65
• 參考文獻65-71
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文71-72
• 致謝72-73
• 附錄73-76

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2 王U，

本文編號：276177