隨著計算機技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展,交流伺服控制技術(shù)在日常生產(chǎn)生活和工業(yè)生產(chǎn)制造中的應用越來越廣泛。然而在實際應用的過程中,伺服控制系統(tǒng)中總是存在各種不確定干擾,傳統(tǒng)PI控制算法已無法滿足系統(tǒng)高精度動、靜態(tài)響應要求。探索新的強魯棒性控制策略已成為當前研究重點。本文針對永磁同步電機的速度控制,提出了一種二階互補滑模速度控制策略,以增強速度環(huán)的魯棒性,削弱速度控制器的輸出控制量的抖振,提高電流環(huán)的響應性能和速度調(diào)節(jié)性能。具體研究內(nèi)容及結(jié)論如下:首先,滑�？刂茟{其強魯棒性優(yōu)點成為本文選用控制方案。方案具體包括三部分內(nèi)容.:互補滑�？刂扑惴�;二階滑模控制算法及二階互補滑模復合控制算法。在互補滑模控制系統(tǒng)部分,詳細地闡述了互補滑�？刂频脑砑皵�(shù)學描述;證明了相比于傳統(tǒng)滑�？刂�,互補滑�？刂浦辽倏墒狗�(wěn)態(tài)誤差減少一半;并且把該算法與PI控制進行了對比,得出互補滑模系統(tǒng)具有強魯棒性。然而互補滑模控制系統(tǒng)存在固有的高頻“抖振”,互補滑模強魯棒性是以犧牲系統(tǒng)“抖振”來換取的。因此,削弱系統(tǒng)“抖振”是亟待解決的問題。二階滑模是最簡單的高階滑模,當系統(tǒng)滑模量S關(guān)于控制輸入u的相對階為1時,輸入控制量的導數(shù)中含有不連續(xù)切換邏輯,控制量本身是不連續(xù)切換邏輯的積分,故而控制量是連續(xù)的,從而削弱“抖振”現(xiàn)象。結(jié)合互補滑模控制和二階滑�？刂�,提出二階互補滑�？刂撇呗�,以滿足控制系統(tǒng)強魯棒性要求,同時削弱系統(tǒng)“抖振”。其次,把所提出的二階互補滑�？刂撇呗詰糜谟来磐诫姍C速度伺服系統(tǒng)中。根據(jù)電機數(shù)學模型及矢量控制的基本原理搭建MATLAB/Simulink系統(tǒng)仿真模型。針對系統(tǒng)參數(shù)攝動及負載擾動對系統(tǒng)性能的影響,設(shè)計仿真實驗進行比較分析。結(jié)果表明:所提出的控制方法,在提高了伺服系統(tǒng)魯棒性的同時也削弱了高頻“抖振”。最后,本文將互補滑�？刂扑惴�、二階滑模控制算法分別應用于永磁同步電機實驗控制平臺上,編寫C語言控制程序,驗證所設(shè)計算法在實際系統(tǒng)中的效果。實驗分析結(jié)果表明:互補滑模控制算法的強魯棒性,及二階滑�？刂茖ο到y(tǒng)高頻“抖振”的有效削弱。
【學位單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM341
【部分圖文】：

圖２－１邋ＰＭＳＭ轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖逡逑

圖２－２面裝式ＰＭＳＭ逡逑

組中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的空間磁場，而嵌在轉(zhuǎn)子上永磁體也產(chǎn)生一個磁場，定轉(zhuǎn)子磁逡逑場之間相互作用使電機轉(zhuǎn)子運動起來，最終達到轉(zhuǎn)速同步。本文采用面裝式逡逑ＰＭＳＭ作為研宄對象，面裝式ＰＭＳＭ如圖２－２所示。逡逑［：：ａ覆逡逑ＨＩＢＢｍ逡逑圖２－２面裝式ＰＭＳＭ逡逑分析研宄對象ＰＭＳＭ的特點，建立ＰＭＳＭ的數(shù)學模型，忽略對系統(tǒng)影響較逡逑小的因素。本文假設(shè)：不考慮磁路飽和、磁滯和渦流損耗對電機的影響，認為磁逡逑路是線性的；忽略電機制造由于工藝限制或模具誤差，認為實際與理論符合，即逡逑定子三相繞組是對稱分布的；認為轉(zhuǎn)子上無阻尼；認為電機定子電動勢波形是正逡逑弦曲線，三相磁場也呈正弦波形變化，高次諧波的影響可忽略。逡逑在上述假設(shè)下，面裝式ＰＭＳＭ簡化后的物理模型如圖２－３所示。其中６、逡逑ｃ為三相定子繞組軸線，在空間上互差１２０度，／１為定子電流空間矢量，卩＾為逡逑轉(zhuǎn)子永磁體磁鏈。逡逑S緬義賢跡玻沖澹校停櫻偷募蚧錮砟Ｐ灣義希峰義

本文編號：2809138