基于能量成形的交流電機(jī)非線性控制.pdf

1、交流電機(jī)的現(xiàn)代電氣傳動(dòng)是應(yīng)用最廣泛的機(jī)電系統(tǒng)，但交流電機(jī)是一種典型的非線性對(duì)象，不僅具有自身的一些參數(shù)以及外部負(fù)載都具有不確定性，還有磁飽和、復(fù)雜的靜動(dòng)摩擦等問題。本文主要研究交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的位置伺服控制系統(tǒng)，從能量平衡的觀點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用哈密頓系統(tǒng)理論中的互聯(lián)和阻尼配置的無源性控制(IDA-PBC)方法進(jìn)行了伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在Matlab/Simulink的軟件環(huán)境下進(jìn)行仿真，通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的伺服系統(tǒng)的正確性

2、，并和矢量控制方法進(jìn)行了比較。 首先，綜述了交流傳動(dòng)控制策略的國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)、發(fā)展現(xiàn)狀以及能量成形控制的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并介紹了關(guān)于無源性控制方法和端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)控制方法的無源性、耗散性、能量成型和能量平衡方程的定義和一些重要理論，給出了歐拉．拉格朗日和端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)的一般數(shù)學(xué)表達(dá)形式。 其次，從能量平衡的觀點(diǎn)和交流電機(jī)的原始模型出發(fā)，在α-β靜止坐標(biāo)系和d-q同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，分別建立了永磁同步電機(jī)的歐

3、拉．拉格朗日和端口受控耗散哈密頓模型。在永磁同步電動(dòng)機(jī)PCH系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，引入已經(jīng)較為成熟的互聯(lián)和阻尼配置的無源性控制方法設(shè)計(jì)了交流電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的反饋控制器，同時(shí)解決了包括反對(duì)稱矩陣、阻尼矩陣配置，期望能量函數(shù)選擇，平衡點(diǎn)的求取，穩(wěn)定性分析等問題。 再次，對(duì)具體典型電機(jī)伺服系統(tǒng)進(jìn)行了仿真應(yīng)用研究(工具：Matlab/Simulink仿真軟件)，并對(duì)永磁同步電機(jī)的矢量控制方法和端口受控哈密頓系統(tǒng)控制方法進(jìn)行了比較，主要包括