本文關(guān)鍵詞：交流永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩沖量平衡控制方法研究

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【摘要】：在電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中,矢量控制能夠獲得良好的穩(wěn)態(tài)控制性能。直接轉(zhuǎn)矩控制在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)矩的快速調(diào)節(jié),加快了電機(jī)控制的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性能。然而,傳統(tǒng)的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制的速度環(huán)上采用PI調(diào)節(jié)的方式,而PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)不能匹配各種條件下的動(dòng)態(tài)過(guò)程,會(huì)對(duì)電機(jī)動(dòng)態(tài)性能產(chǎn)生很大的影響。因此,本文將著重研究電機(jī)動(dòng)態(tài)過(guò)程的控制方法,以改善傳統(tǒng)控制的動(dòng)態(tài)控制性能。首先,本文介紹了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上建立了永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制數(shù)學(xué)模型;介紹了電容電荷平衡控制方法,將機(jī)械系統(tǒng)和電系統(tǒng)進(jìn)行了機(jī)電類比,建立了兩者之間的聯(lián)系,為新的控制理論提供了理論依據(jù)。其次,本文在直接轉(zhuǎn)矩控制和電容電荷平衡控制方法的基礎(chǔ)上提出了轉(zhuǎn)矩沖量平衡控制方法。該方法利用轉(zhuǎn)矩沖量平衡控制原理以及最優(yōu)矢量組合的思想精確地計(jì)算出電機(jī)在負(fù)載突加動(dòng)態(tài)過(guò)程中所需要施加的前進(jìn)矢量和零矢量的時(shí)間以及切換的時(shí)刻,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)過(guò)程的快速調(diào)節(jié);為了仿真和實(shí)驗(yàn)的數(shù)字控制實(shí)現(xiàn),結(jié)合電機(jī)數(shù)學(xué)模型,簡(jiǎn)化了控制算法,得到了轉(zhuǎn)矩沖量平衡表達(dá)式。最后,為了驗(yàn)證理論的正確性,本文在一臺(tái)6/19多齒容錯(cuò)永磁磁通切換實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制和轉(zhuǎn)矩沖量平衡控制方法。介紹了永磁磁通切換電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及工作原理,通過(guò)有限元仿真驗(yàn)證了其數(shù)學(xué)模型和永磁同步電機(jī)的一致性;在此基礎(chǔ)上,搭建了永磁磁通切換電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制模型和永磁磁通切換電機(jī)轉(zhuǎn)矩沖量平衡控制MTLAB模型和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明不同的PI參數(shù)會(huì)影響直接轉(zhuǎn)矩控制的動(dòng)態(tài)控制性能,轉(zhuǎn)矩沖量平衡控制方法能夠最快速地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)響應(yīng),提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,驗(yàn)證了轉(zhuǎn)矩沖量平衡控制方法的正確性。此外,本文將轉(zhuǎn)矩沖量平衡的控制方法進(jìn)行了拓展。推導(dǎo)了轉(zhuǎn)矩負(fù)載突卸情況下的轉(zhuǎn)矩沖量平衡表達(dá)式;搭建了在不同控制方法(矢量控制)下的轉(zhuǎn)矩沖量平衡控制方法框圖;將轉(zhuǎn)矩沖量平衡控制方法拓展到不同的電機(jī)模型;將轉(zhuǎn)矩沖量平衡控制思想應(yīng)用于電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM351

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1 尚U，

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