多永磁電機傳動系統(tǒng)的同步控制策略研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術水平的不斷發(fā)展，多電機同步驅(qū)動控制技術已經(jīng)被應用到各個領域，例如造紙機、印刷機、紡織機、多自由度數(shù)控機床，甚至大功率的高速鐵路牽引系統(tǒng)等等。這些領域的同步控制性能直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量水平、合格率，以及用戶的安全。由于每臺被控電機的技術參數(shù)（額定功率、負載大小、抗擾動能力等等）都有所不同，這對電機同步性能提出了較高的要求。與此同時，永磁同步電機憑借其自身高效率、高轉矩電流比、高能量密度、以及節(jié)能和運行穩(wěn)定的特點，成為工業(yè)領域電

2、機應用的最新發(fā)展趨勢。所以針對多永磁同步電機傳動系統(tǒng)的同步控制策略研究具有非常重要的意義。
　　首先，本文針對單個永磁同步電機進行了控制算法的比較，即矢量控制和直接轉矩控制兩者之間的性能比較，總結了兩者各自的特點。然后，在此基礎上，本文對主令控制、主從控制、交叉耦合控制、虛擬主軸控制等四種同步控制策略進行了分析。通過Matlab/Simulink建模仿真，對比了這四種控制策略的起動響應、同步精度和抗干擾能力等各項指標。基于數(shù)據(jù)結果

3、的分析，總結得出每種同步控制策略的優(yōu)缺點和各自的適用范圍。最終發(fā)現(xiàn)，針對高速鐵路牽引同步系統(tǒng)這一應用場合，基于虛擬主軸的多電機矢量控制是首選方案。
　　為了進一步改善系統(tǒng)的性能，本文將模糊理論與傳統(tǒng)的PID控制器進行了結合，使模糊PID控制器應用到矢量控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)了參數(shù)的自整定，優(yōu)化了系統(tǒng)性能。在此基礎上，本文以CRH2高速列車的“四動四拖”結構作為原型，實現(xiàn)了四臺600kW永磁同步電機的虛擬主軸同步控制系統(tǒng)，并且將模糊PID