本文關(guān)鍵詞：基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)研究

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【摘要】：近年來隨著永磁體材料性能的不斷提升和價格的大幅降低,永磁同步電機已經(jīng)逐漸取代異步電機成為交流調(diào)速系統(tǒng)的核心。作為高性能調(diào)速系統(tǒng)的代表,永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)被給予了厚望,然而負載擾動卻成了其進一步發(fā)展和推廣的最大障礙。為了抵消和抑制負載擾動對電機調(diào)速效果的影響,本文對自抗擾控制技術(shù)進行了研究,提出了一種基于滑�？刂频谋孀R補償自抗擾控制器。本文首先分析了自抗擾控制技術(shù)的原理和組成,并針對永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)建立了標(biāo)準(zhǔn)的自抗擾控制器。然而該控制器并不完美,負載擾動會影響擴張狀態(tài)觀測器的觀測精度進而造成系統(tǒng)控制性能的下降,為了解決這一問題,本文提出了一種帶有辨識補償?shù)淖钥箶_控制器,通過對電機轉(zhuǎn)動慣量和負載轉(zhuǎn)矩的獲取實現(xiàn)了對負載擾動的部分補償。同時為了簡化控制器的參數(shù)結(jié)構(gòu),使調(diào)節(jié)變得有章可循,引入了滑�？刂扑惴ù嬖蟹蔷�性函數(shù),成功解決了標(biāo)準(zhǔn)控制器參數(shù)整定困難的問題。為了獲取系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量,本文先提出了一種基于積分辨識的慣量辨識方法,該方法利用了積分運算的性質(zhì),結(jié)合特定的轉(zhuǎn)速信號,從電機運動方程中提取出了不含有其他無關(guān)變量的轉(zhuǎn)動慣量辨識表達式。為了進一步擴展算法的適用范圍,且不影響系統(tǒng)的正常運行,又提出了一種基于朗道離散遞推的辨識算法,通過選取合適的自適應(yīng)增益,準(zhǔn)確的辨識出了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量。為了觀測電機的負載轉(zhuǎn)矩,本文研究了以狀態(tài)重構(gòu)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)變量估計方法,在全階觀測器的基礎(chǔ)上建立了一種降階的負載轉(zhuǎn)矩狀態(tài)觀測器,通過對極點配置方法和穩(wěn)定性的分析,實現(xiàn)了對負載轉(zhuǎn)矩的準(zhǔn)確觀測。最后本文不僅對所提出的算法進行了仿真分析,還搭建了以DSP為核心的永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)實物平臺,并通過在該平臺上進行的實物實驗,很好的證明了算法在實際應(yīng)用中的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：交流調(diào)速系統(tǒng) 永磁同步電機 自抗擾控制器 轉(zhuǎn)動慣量辨識 負載轉(zhuǎn)矩觀測
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 永磁同步電機控制策略國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 自抗擾控制技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 轉(zhuǎn)動慣量辨識及負載觀測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 本文主要內(nèi)容15-17
• 第2章 永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)自抗擾控制器設(shè)計17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)模型17-20
• 2.3 標(biāo)準(zhǔn)自抗擾控制器模型20-25
• 2.4 基于滑模控制的辨識補償自抗擾控制器模型25-30
• 2.4.1 辨識補償自抗擾控制器模型25-27
• 2.4.2 基于滑�？刂频淖钥箶_控制器模型27-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 轉(zhuǎn)動慣量辨識31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 基于積分辨識法的轉(zhuǎn)動慣量辨識31-34
• 3.2.1 積分辨識法的辨識原理31-33
• 3.2.2 基于積分辨識法的辨識模型33-34
• 3.3 基于朗道離散遞推的轉(zhuǎn)動慣量辨識34-36
• 3.3.1 朗道離散遞推辨識原理34-35
• 3.3.2 基于朗道離散遞推辨識法的辨識模型35-36
• 3.4 仿真結(jié)果及分析36-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 負載轉(zhuǎn)矩觀測及調(diào)速系統(tǒng)仿真42-51
• 4.1 引言42
• 4.2 直接觀測法42
• 4.3 降階負載轉(zhuǎn)矩觀測法42-45
• 4.4 仿真結(jié)果及分析45-50
• 4.4.1 負載轉(zhuǎn)矩觀測仿真45-47
• 4.4.2 基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)仿真47-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計及實物實驗51-65
• 5.1 硬件設(shè)計51-54
• 5.2 軟件設(shè)計54-58
• 5.3 實驗結(jié)果及分析58-64
• 5.3.1 上電測試58
• 5.3.2 轉(zhuǎn)動慣量辨識實驗58-60
• 5.3.3 負載轉(zhuǎn)矩觀測實驗60-61
• 5.3.4 自抗擾控制器實驗61-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果71-73
• 致謝73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 黃一,張文革;自抗擾控制器的發(fā)展[J];控制理論與應(yīng)用;2002年04期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 崔曉光;基于自抗擾控制技術(shù)的永磁同步電機速度控制研究[D];山東大學(xué);2013年

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本文編號：899817