基于全階自適應(yīng)觀測器的永磁同步電動機無速度傳感器抗擾控制
發(fā)布時間:2022-04-23 16:57
近年來,隨著永磁材料性能逐漸提升,成本不斷下降,永磁同步電動機(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)已廣泛應(yīng)用于高性能交流調(diào)速領(lǐng)域,為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行需要精確地獲得電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置。一般通過安裝在電機軸承上的機械式傳感器來獲得電機轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。但是,機械式傳感器的安裝造成了系統(tǒng)復(fù)雜度提升,可靠性降低等一系列問題。因此無速度傳感器控制技術(shù)一直以來是交流調(diào)速領(lǐng)域的研究熱點。全階自適應(yīng)觀測器憑借結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強、適用范圍廣等優(yōu)點受到廣泛關(guān)注。考慮到該方法對負(fù)載突變較為敏感的問題,本文研究了一種基于全階自適應(yīng)觀測器的永磁同步電動機無速度傳感器抗擾控制策略。首先設(shè)計了全階自適應(yīng)觀測器來估算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置,然后設(shè)計負(fù)載擾動觀測器觀測負(fù)載擾動并對控制系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩電流前饋補償,該方法顯著提升了控制系統(tǒng)對外部負(fù)載擾動的抗干擾能力。為了證明基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制方法的可行性與有效性,通過仿真和實驗兩方面對該方法進(jìn)行驗證。仿真和實驗結(jié)果表明:相比于全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器控制策略,本文所研究的控制策略在保持系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能幾乎不變的前提...
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 交流電機無速度傳感器控制方法概述
1.3 全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器控制研究現(xiàn)狀
1.4 論文主要內(nèi)容
2 基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制原理
2.1 全階自適應(yīng)觀測器工作原理
2.2 全階自適應(yīng)觀測器設(shè)計及穩(wěn)定性證明
2.2.1 全階自適應(yīng)觀測器設(shè)計
2.2.2 自適應(yīng)率選取及穩(wěn)定性證明
2.2.3 增益矩陣的選取
2.3 基于全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器抗擾控制
2.3.1 負(fù)載擾動觀測設(shè)計
2.3.2 轉(zhuǎn)矩電流前饋補償
2.4 本章小結(jié)
3 基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制仿真分析
3.1 基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制策略仿真模型
3.2 基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制仿真結(jié)果及分析
3.2.1 全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器控制仿真驗證
3.2.2 基于全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器抗擾控制仿真驗證
3.3 仿真結(jié)果對比分析
3.3.1 動態(tài)性能仿真對比分析
3.3.2 穩(wěn)態(tài)性能仿真對比分析
3.4 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計
4.1 硬件設(shè)備介紹
4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.2.1 軟件編寫
4.2.2 程序流程圖設(shè)計
4.2.3 控制算法流程設(shè)計
4.3 本章小結(jié)
5 基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制實驗分析
5.1 全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器控制策略實驗結(jié)果及分析
5.2 基于全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器抗擾控制策略實驗結(jié)果及分析
5.3 實驗結(jié)果對比分析
5.3.1 動態(tài)性能實驗對比分析
5.3.2 穩(wěn)態(tài)性能實驗對比分析
5.4 本章小節(jié)
6 全文總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁同步電機無位置傳感器控制技術(shù)研究綜述[J]. 劉計龍,肖飛,沈洋,麥志勤,李超然. 電工技術(shù)學(xué)報. 2017(16)
[2]基于雙辨識參數(shù)全階自適應(yīng)觀測器的感應(yīng)電機低速性能[J]. 尹忠剛,張延慶,杜超,孫向東,鐘彥儒. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(20)
[3]基于負(fù)載觀測的永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)自抗擾控制[J]. 蓋江濤,黃守道,黃慶,王輝. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(18)
[4]具有參數(shù)辨識的永磁同步電機無位置傳感器控制[J]. 李旭春,張鵬,嚴(yán)樂陽,馬少康. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(14)
[5]基于負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測器的PMSM抗負(fù)載擾動控制策略[J]. 荀倩,王培良,蔡志端,李祖欣,呂帥帥. 電工電能新技術(shù). 2016(05)
[6]改進(jìn)電壓模型的異步電機無速度傳感器矢量控制[J]. 姜宏麗,宗偉,劉其輝,齊桓若. 電氣傳動. 2015(02)
[7]永磁同步發(fā)電機無速度傳感器控制[J]. 張興,郭磊磊,楊淑英,曹仁賢. 中國電機工程學(xué)報. 2014(21)
[8]異步電機無速度傳感器模型預(yù)測控制[J]. 張永昌,楊海濤. 中國電機工程學(xué)報. 2014(15)
[9]永磁同步電機伺服系統(tǒng)抗擾動自適應(yīng)控制[J]. 魯文其,胡育文,梁驕雁,黃文新. 中國電機工程學(xué)報. 2011(03)
[10]異步電機自適應(yīng)全階觀測器算法低速穩(wěn)定性研究[J]. 陳偉,于泳,楊榮峰,徐壯,徐殿國. 中國電機工程學(xué)報. 2010(36)
本文編號:3647600
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 交流電機無速度傳感器控制方法概述
1.3 全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器控制研究現(xiàn)狀
1.4 論文主要內(nèi)容
2 基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制原理
2.1 全階自適應(yīng)觀測器工作原理
2.2 全階自適應(yīng)觀測器設(shè)計及穩(wěn)定性證明
2.2.1 全階自適應(yīng)觀測器設(shè)計
2.2.2 自適應(yīng)率選取及穩(wěn)定性證明
2.2.3 增益矩陣的選取
2.3 基于全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器抗擾控制
2.3.1 負(fù)載擾動觀測設(shè)計
2.3.2 轉(zhuǎn)矩電流前饋補償
2.4 本章小結(jié)
3 基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制仿真分析
3.1 基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制策略仿真模型
3.2 基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制仿真結(jié)果及分析
3.2.1 全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器控制仿真驗證
3.2.2 基于全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器抗擾控制仿真驗證
3.3 仿真結(jié)果對比分析
3.3.1 動態(tài)性能仿真對比分析
3.3.2 穩(wěn)態(tài)性能仿真對比分析
3.4 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計
4.1 硬件設(shè)備介紹
4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.2.1 軟件編寫
4.2.2 程序流程圖設(shè)計
4.2.3 控制算法流程設(shè)計
4.3 本章小結(jié)
5 基于全階自適應(yīng)觀測器的無速度傳感器抗擾控制實驗分析
5.1 全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器控制策略實驗結(jié)果及分析
5.2 基于全階自適應(yīng)觀測器無速度傳感器抗擾控制策略實驗結(jié)果及分析
5.3 實驗結(jié)果對比分析
5.3.1 動態(tài)性能實驗對比分析
5.3.2 穩(wěn)態(tài)性能實驗對比分析
5.4 本章小節(jié)
6 全文總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁同步電機無位置傳感器控制技術(shù)研究綜述[J]. 劉計龍,肖飛,沈洋,麥志勤,李超然. 電工技術(shù)學(xué)報. 2017(16)
[2]基于雙辨識參數(shù)全階自適應(yīng)觀測器的感應(yīng)電機低速性能[J]. 尹忠剛,張延慶,杜超,孫向東,鐘彥儒. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(20)
[3]基于負(fù)載觀測的永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)自抗擾控制[J]. 蓋江濤,黃守道,黃慶,王輝. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(18)
[4]具有參數(shù)辨識的永磁同步電機無位置傳感器控制[J]. 李旭春,張鵬,嚴(yán)樂陽,馬少康. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(14)
[5]基于負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測器的PMSM抗負(fù)載擾動控制策略[J]. 荀倩,王培良,蔡志端,李祖欣,呂帥帥. 電工電能新技術(shù). 2016(05)
[6]改進(jìn)電壓模型的異步電機無速度傳感器矢量控制[J]. 姜宏麗,宗偉,劉其輝,齊桓若. 電氣傳動. 2015(02)
[7]永磁同步發(fā)電機無速度傳感器控制[J]. 張興,郭磊磊,楊淑英,曹仁賢. 中國電機工程學(xué)報. 2014(21)
[8]異步電機無速度傳感器模型預(yù)測控制[J]. 張永昌,楊海濤. 中國電機工程學(xué)報. 2014(15)
[9]永磁同步電機伺服系統(tǒng)抗擾動自適應(yīng)控制[J]. 魯文其,胡育文,梁驕雁,黃文新. 中國電機工程學(xué)報. 2011(03)
[10]異步電機自適應(yīng)全階觀測器算法低速穩(wěn)定性研究[J]. 陳偉,于泳,楊榮峰,徐壯,徐殿國. 中國電機工程學(xué)報. 2010(36)
本文編號:3647600
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