永磁同步電機(jī)的有限時(shí)間跟蹤控制.pdf

1、近些年來,隨著控制理論、數(shù)字信號(hào)處理和電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)以其性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠及良好的動(dòng)、靜態(tài)特性還有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低等特點(diǎn),成為工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用前景最廣闊的電機(jī)。然而,PMSM控制卻由于其三相繞組轉(zhuǎn)速、電流的非線性耦合和轉(zhuǎn)矩方程的非線性而變成一個(gè)復(fù)雜的問題,因此從電機(jī)的非線性問題開始研究,實(shí)現(xiàn)PMSM的高性能控制具有重要的意義?；诖吮尘跋?反步法有限時(shí)間控制系統(tǒng)因具有良好的魯棒性能和抗擾

2、動(dòng)性能而受到廣泛重視。
　　 本文研究了永磁同步電動(dòng)機(jī)的有限時(shí)間跟蹤問題。首先,列舉了有限時(shí)間穩(wěn)定控制器設(shè)計(jì)的方法,總結(jié)了國內(nèi)外有限時(shí)間控制技術(shù)在永磁同步電機(jī)方面的研究成果,以及轉(zhuǎn)速和干擾觀測(cè)器的研究現(xiàn)狀。然后,介紹了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和矢量控制的原理、特點(diǎn),選取基于id=O的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制方式,確立基于空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)實(shí)施方案。
　　 基于Lvaunov穩(wěn)定判據(jù)和Backstep

3、ping技術(shù)以及有限時(shí)間穩(wěn)定判據(jù),對(duì)d-q軸下的永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行處理,設(shè)計(jì)電機(jī)電壓控制器Ud,Uq,保證了閉環(huán)系統(tǒng)三相電流,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩等所有信號(hào)的有界性和平衡點(diǎn)的全局穩(wěn)定性,使系統(tǒng)在有限時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)地跟蹤給定的參考信號(hào)。另外,還設(shè)計(jì)了基于有限時(shí)間的轉(zhuǎn)速和干擾觀測(cè)器,在無傳感器的情況下觀測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載轉(zhuǎn)矩,并把測(cè)量到的數(shù)值等效反饋到矢量控制系統(tǒng)的輸入端。
　　 在MATLAB/SIMULINK中,建立了永磁同步電機(jī)矢