本文關(guān)鍵詞：基于觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)控制研究

  更多相關(guān)文章： 永磁同步電機(jī) 線性矩陣不等式 滑�？刂� 觀測(cè)器 反推控制

【摘要】：永磁同步電機(jī)(PMSM)具有功率密度高,構(gòu)造簡單,可靠性強(qiáng),控制靈活,以及扭矩大等的特點(diǎn)。隨著近年來高性能永磁材料的成功研發(fā),以及電力電子技術(shù)的發(fā)展和先進(jìn)控制理論技術(shù)的應(yīng)用,使得永磁同步電機(jī)在電動(dòng)汽車,機(jī)器人控制,新能源風(fēng)力發(fā)電等諸多方面獲得了廣泛地應(yīng)用。傳統(tǒng)的永磁同步電機(jī)采用安裝傳感器和電流表來獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速和電流信息,然而這些裝置的安裝使得永磁同步電機(jī)的成本增加,同時(shí)也使得其可靠性降低,而且系統(tǒng)內(nèi)外部環(huán)境等條件限制了傳感器的使用。為此,本文提出基于觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)控制方法,主要的工作如下:1.基于LMI的永磁同步電機(jī)觀測(cè)器設(shè)計(jì)。針對(duì)d-q坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,采用李亞普諾夫方法,依據(jù)控制理論穩(wěn)定性原理,給出全階觀測(cè)器誤差動(dòng)態(tài)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分條件。此外,將所提出的設(shè)計(jì)方法擴(kuò)展到降階觀測(cè)器非線性系統(tǒng)的設(shè)計(jì),得到基于LMI全部的穩(wěn)定條件。通過數(shù)值仿真,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法的有效性。2.基于觀測(cè)器的永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)滑�？刂�。針對(duì)d-q坐標(biāo)系下混沌狀態(tài)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型,構(gòu)造全維Luenberger觀測(cè)器,得到狀態(tài)的動(dòng)態(tài)誤差方程。進(jìn)一步,將觀測(cè)器和滑�？刂平Y(jié)合設(shè)計(jì),并利用滑模控制理論,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)。根據(jù)Lyapunov穩(wěn)定性理論,獲得系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件。最后,通過數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證該方法的有效性。3.基于觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)反推控制。針對(duì)d-q坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,利用永磁同步電機(jī)定子q軸電流,構(gòu)造Luenberger觀測(cè)器。然后,通過線性矩陣不等式(LMI)處理技巧獲得觀測(cè)器增益,進(jìn)而獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速和d軸電流估計(jì)值。進(jìn)一步,利用反推控制原理集成設(shè)計(jì)閉環(huán)系統(tǒng)控制器,實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出對(duì)期望輸出信號(hào)的高精度跟蹤。最后,通過數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證該方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 線性矩陣不等式 滑�？刂� 觀測(cè)器 反推控制
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究的背景及意義9
• 1.2 永磁同步電機(jī)的研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 永磁同步電機(jī)控制研究10-13
• 1.2.2 無速度傳感器控制研究13-15
• 1.3 存在的問題及解決的辦法15
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排15-17
• 第2章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及基礎(chǔ)理論介紹17-26
• 2.1 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型17-21
• 2.2 LMI介紹21-23
• 2.2.1 線性矩陣不等式的概念22
• 2.2.2 線性矩陣不等式的求解22-23
• 2.3 滑�？刂评碚�23-25
• 2.3.1 滑�？刂频母拍�23
• 2.3.2 到達(dá)條件和等效控制23-25
• 2.4 小結(jié)25-26
• 第3章 基于LMI的永磁同步電機(jī)觀測(cè)器設(shè)計(jì)26-37
• 3.1 問題描述26-27
• 3.2 全維觀測(cè)器設(shè)計(jì)27-29
• 3.3 降維觀測(cè)器的設(shè)計(jì)29-32
• 3.4 數(shù)值仿真32-36
• 3.5 小結(jié)36-37
• 第4章 基于觀測(cè)器的永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的滑模控制37-44
• 4.1 觀測(cè)器設(shè)計(jì)37
• 4.2 滑模面設(shè)計(jì)37-39
• 4.3 控制器設(shè)計(jì)39
• 4.4 數(shù)值仿真39-43
• 4.5 小結(jié)43-44
• 第5章 基于觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)反推控制44-52
• 5.1 基于LMI的觀測(cè)器設(shè)計(jì)44
• 5.2 基于觀測(cè)器的控制器設(shè)計(jì)44-49
• 5.3 數(shù)值仿真49-51
• 5.4 結(jié)論51-52
• 第6章 總結(jié)與展望52-54
• 6.1 總結(jié)52
• 6.2 展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目及研究成果59

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本文編號(hào)：1004990