【摘要】：近年來,隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,推動技術(shù)水平始終不停更新,越來越多的大型機(jī)械設(shè)備僅僅依靠一臺電機(jī)驅(qū)動并不能達(dá)到要求,這時候就需要由多臺電機(jī)來聯(lián)合驅(qū)動,協(xié)同控制,同步運(yùn)行。同時工業(yè)生產(chǎn)對各種設(shè)備的要求指數(shù)正不斷上升。因此,對多電機(jī)協(xié)同控制系統(tǒng)的運(yùn)行性能進(jìn)行不斷改良,改善協(xié)同控制的精度以及減小同步速度誤差無論是在理論研究還是在實(shí)際生產(chǎn)中,都具備相當(dāng)重大的意義。本篇論文的研究對象為3臺永磁同步電機(jī)(permanent magnet synchronous motor,PMSM)組成的速度協(xié)同控制系統(tǒng),對三臺永磁同步電機(jī)之間的協(xié)同控制速度的研究作為本文的重點(diǎn)研究部分。在原有的偏差耦合結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上作出改進(jìn),形成一種改進(jìn)型偏差耦合速度補(bǔ)償結(jié)構(gòu),將此結(jié)構(gòu)同滑模控制相結(jié)合,形成一種新的協(xié)同控制方法。本文所做工作主要包括以下幾方面內(nèi)容:1.對PMSM的結(jié)構(gòu)、常用控制方法簡要介紹,然后對PMSM建立其數(shù)學(xué)方程式;建立其基本方程式,并給出調(diào)速系統(tǒng);2.對多電機(jī)協(xié)同控制結(jié)構(gòu)的幾種常見類型進(jìn)行介紹,并分析說明其各自的優(yōu)勢。隨后設(shè)計(jì)一種新的偏差耦合補(bǔ)償器,最后以Matlab/Simulink作為媒介,搭建其仿真模型,核心控制器為PI控制器,仿真之后解析結(jié)果,用以檢測本文所提出的控制結(jié)構(gòu)是否有效;3.針對PM SM的調(diào)速系統(tǒng),在純指數(shù)趨近律的基礎(chǔ)上,結(jié)合終端吸引因子與系統(tǒng)狀態(tài)變量的冪函數(shù),進(jìn)而提出一種新型的趨近律,以該新型趨近律為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了滑模速度跟蹤控制器,然后提出一種擴(kuò)展轉(zhuǎn)矩觀測器,以此來控制單電機(jī)調(diào)速系統(tǒng),驗(yàn)證速度控制器與擴(kuò)展轉(zhuǎn)矩觀測器的可行性,采用i_d(28)0的矢量控制方法確定永磁同步電機(jī)的動態(tài)性能;4.在MATLAB仿真平臺對多電機(jī)協(xié)同控制系統(tǒng)建立仿真模型并搭建實(shí)驗(yàn)平臺,然后對其仿真以及實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行分析,然后以Matlab/Simulink自帶的代碼自動生成技術(shù)為媒介,把控制器的核心算法生成可作修改的C代碼。結(jié)果顯示,本文所提出的控制結(jié)構(gòu)和控制方法明顯提高了滑模趨近速度,減小了抖振,明顯的提高了系統(tǒng)的動、靜態(tài)特性與魯棒性。減小電機(jī)間的速度同步誤差效果顯著,很大程度上縮短了3臺電機(jī)達(dá)到速度同步的時間。
【圖文】：

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文4.5 單電機(jī)控制系統(tǒng)仿真為了求證文中設(shè)計(jì)的的滑模控制方法的正確性，，在 Matlab/Simu lk環(huán)境下搭建仿真模型，對PMSM速度控制系統(tǒng)開始仿真分析，Matlab 模型如圖 4.2 所示。分別對傳統(tǒng)的 PI 控制、傳統(tǒng)的滑�？刂�、新型滑�？刂迫N控制方法進(jìn)行仿真分析，其中 各參數(shù)與之前所述電機(jī)參數(shù)相同，系統(tǒng)設(shè)定的參考速度是 100rad/s。仿真開始階段電機(jī)不施加負(fù)載，在 0.1s 時施加負(fù)載T10NmL ，在0.25s 時將負(fù)載變成0。

Figure. 4.2 Simulation Model of PMSM for Sliding Mode Control(1)首先在相同的條件下，分別在原始的滑模控制方法和文中設(shè)計(jì)的滑�？刂品椒ㄏ抡归_仿真并進(jìn)行分析結(jié)果，其速度響應(yīng)如圖4.3所示。圖 4.3 新型滑�？刂婆c傳統(tǒng)滑�？刂葡碌乃俣软憫�(yīng)Figure. 4.3 Speed response of new sliding mode control and traditional sliding mode control
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2637574