永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)自抗擾控制及轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)(PMSM)因其高功率密度、高效率、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，通常需要在模型參數(shù)變化、負(fù)載和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化等內(nèi)外擾動(dòng)作用下工作，因而其控制算法要有較強(qiáng)的抗擾動(dòng)能力。自抗擾控制具有對(duì)模型參數(shù)變化魯棒性好、抗擾動(dòng)能力強(qiáng)、無(wú)超調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，本文以永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)為對(duì)象，基于線性自抗擾控制(LADRC)理論，研究了系統(tǒng)模型參數(shù)變化、負(fù)載和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化等問(wèn)題

2、。另外，對(duì)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法也作了一些探索。具體內(nèi)容包括：
　　1.針對(duì)系統(tǒng)模型參數(shù)變化問(wèn)題，設(shè)計(jì)自抗擾控制器。介紹了線性自抗擾控制器的原理，對(duì)一階對(duì)象的線性自抗擾控制算法進(jìn)行了頻域分析，得出了用于控制器設(shè)計(jì)和分析的一些重要結(jié)論；針對(duì)復(fù)雜環(huán)境下系統(tǒng)模型參數(shù)變化的問(wèn)題，進(jìn)行了自抗擾控制器的設(shè)計(jì)和參數(shù)整定，仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的控制器對(duì)模型參數(shù)變化具有很強(qiáng)的魯棒性。
　　2.研究負(fù)載擾動(dòng)估計(jì)和補(bǔ)償問(wèn)題。改進(jìn)針對(duì)負(fù)載變

3、化所設(shè)計(jì)的擾動(dòng)觀測(cè)器，提出了自適應(yīng)擾動(dòng)觀測(cè)器(ADOB)，并利用自適應(yīng)擾動(dòng)觀測(cè)器對(duì)負(fù)載變化進(jìn)行模型補(bǔ)償；結(jié)合遺忘因子遞推最小二乘法(FF-RLS)，在無(wú)負(fù)載條件下，用逐步求精法整體辨識(shí)出了自適應(yīng)擾動(dòng)觀測(cè)器的兩個(gè)初始參數(shù)；仿真結(jié)果表明，用自適應(yīng)擾動(dòng)觀測(cè)器估計(jì)擾動(dòng)并進(jìn)行模型補(bǔ)償?shù)姆椒梢院芎玫匮a(bǔ)償負(fù)載變化帶來(lái)的影響。
　　3.研究轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化時(shí)調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)自適應(yīng)整定問(wèn)題。分析轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的影響，并通過(guò)設(shè)計(jì)抗飽和方案和自適應(yīng)整

4、定自抗擾參數(shù)這兩種方法來(lái)削弱影響：設(shè)計(jì)了基于觀測(cè)器、誤差補(bǔ)償?shù)膬煞N抗飽和方案，并采用遺忘因子遞推最小二乘法對(duì)自抗擾參數(shù)整體辨識(shí)，將辨識(shí)出的結(jié)果用于轉(zhuǎn)速控制器參數(shù)和自適應(yīng)擾動(dòng)觀測(cè)器參數(shù)的在線更新，結(jié)合抗飽和方案，改善了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化時(shí)系統(tǒng)的調(diào)速性能，得到了仿真驗(yàn)證。
　　4.研究電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)問(wèn)題，改進(jìn)了電壓脈沖矢量法。介紹了電壓脈沖矢量法的基本原理，分析了傳統(tǒng)電壓脈沖矢量法的不足，針對(duì)不足提出改進(jìn)的電壓脈沖矢量法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明