永磁同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率密度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),在伺服領(lǐng)域占據(jù)了重要的地位。永磁同步電機(jī)在高精度伺服系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用同時(shí),也對(duì)電機(jī)控制性能提出更高的要求。本文針對(duì)自抗擾控制器中擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器存在因觀測(cè)負(fù)擔(dān)過(guò)重,導(dǎo)致控制性能下降的問(wèn)題,從辨識(shí)補(bǔ)償角度出發(fā),設(shè)計(jì)了基于辨識(shí)補(bǔ)償?shù)淖钥箶_控制器。首先,推導(dǎo)了不同坐標(biāo)系下的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,介紹了常規(guī)的矢量控制方式,在其基礎(chǔ)上分析了自抗擾控制器的組成和數(shù)學(xué)模型,通過(guò)與PID控制策略做對(duì)比證明自抗擾控制策略的優(yōu)勢(shì)。其次,針對(duì)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器觀測(cè)負(fù)擔(dān)過(guò)重的問(wèn)題,采取辨識(shí)補(bǔ)償方式,通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的獲取實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)的部分補(bǔ)償。在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)方面,本文采用了遞推最小二乘法與模型參考自適應(yīng)法,針對(duì)模型參考自適應(yīng)法中增益系數(shù)選取存在收斂速度和穩(wěn)定性之間的矛盾,采取了一種變自適應(yīng)增益模型參考自適應(yīng)法;在負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)方面,本文采用了降階負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)法,應(yīng)用該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的精準(zhǔn)觀測(cè)。然后,在矢量控制基礎(chǔ)上建立了電流環(huán)自抗擾控制器與辨識(shí)補(bǔ)償轉(zhuǎn)速環(huán)自抗擾控制器,將其仿真結(jié)果與常規(guī)自抗擾控制器仿真結(jié)果比較,證明了辨識(shí)補(bǔ)償自抗擾控制器的正確性與... 

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 永磁同步電機(jī)的基本控制策略
        1.2.2 現(xiàn)代控制策略的繼承和發(fā)展
    1.3 自抗擾控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)與負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及控制策略
    2.1 永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)
    2.2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 坐標(biāo)變換
        2.2.3 在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
    2.3 矢量控制
    2.4 自抗擾控制技術(shù)原理
        2.4.1 經(jīng)典PID控制及其局限性
        2.4.2 自抗擾控制器
    2.5 本章小結(jié)
第3章 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)與負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)
    3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)
        3.1.1 遞推最小二乘法辨識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
        3.1.2 模型參考自適應(yīng)法辨識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
    3.2 負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)
    3.3 仿真結(jié)果及分析
        3.3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)結(jié)果
        3.3.2 負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第4章 永磁同步電機(jī)自抗擾控制器設(shè)計(jì)
    4.1 基于自抗擾技術(shù)的電流環(huán)控制器設(shè)計(jì)
    4.2 基于自抗擾技術(shù)的轉(zhuǎn)速環(huán)控制器設(shè)計(jì)
    4.3 基于辨識(shí)補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)速環(huán)控制器設(shè)計(jì)
    4.4 仿真結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
    5.1 硬件設(shè)計(jì)
        5.1.1 電源電路設(shè)計(jì)
        5.1.2 驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)
        5.1.3 控制部分設(shè)計(jì)
    5.2 控制器的軟件設(shè)計(jì)
        5.2.1 控制器軟件整體設(shè)計(jì)
        5.2.2 基于自抗擾控制策略的程序設(shè)計(jì)
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.3.1 轉(zhuǎn)速對(duì)比實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及獲得成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[9]基于自抗擾控制技術(shù)的永磁同步電機(jī)速度控制研究[D]. 崔曉光.山東大學(xué) 2013
[10]永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)算法研究[D]. 桑妤.華中科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3708397