基于氣隙磁鏈的永磁同步電機建模與控制.pdf

1、隨著永磁同步電機廣泛應(yīng)用，特別是在高精度、大功率場合的應(yīng)用越來越普遍，氣隙磁鏈的控制性能也顯得越來越重要。合適的氣隙磁鏈一方面可以使電機維持較高的使用效率，另一方面也可以防止磁鏈飽和現(xiàn)象發(fā)生，使電機控制磁鏈工作在線性區(qū)，有利于控制性能的提高，但由于電機具有強耦合性且氣隙磁鏈不能直接測量等因素，同時控制磁鏈與轉(zhuǎn)矩難度較大。本文提出了一種將氣隙磁鏈作為狀態(tài)量對電機直接進行建模，從而對電機的氣隙磁鏈和轉(zhuǎn)矩進行有效控制的思路。從研究氣隙磁鏈產(chǎn)生

2、原理入手，建立了永磁同步電機氣隙磁鏈的數(shù)學(xué)模型，并對氣隙磁鏈的觀測和磁鏈與轉(zhuǎn)矩魯棒性控制進行了深入的分析與研究。仿真與實驗表明了方法的有效性。
　　 論文首先對永磁同步電機在氣隙磁鏈方向進行了原理分析，介紹了幾種不同坐標系下的永磁同步電機數(shù)學(xué)模型，隨后推導(dǎo)出氣隙磁鏈方向的數(shù)學(xué)模型，并對模型的解耦性質(zhì)進行了分析。
　　 分析了當前主要的觀測方法，并針對定子電壓、電流有直流偏置在內(nèi)的擾動，設(shè)計了PI校正一階濾波觀測器。同時，

3、由于截止頻率的確定對系統(tǒng)性能影響很大，設(shè)計了模糊原理的截止頻率控制器。
　　 介紹了氣隙磁鏈觀測實驗系統(tǒng)，闡述了控制板硬件電路設(shè)計、檢測板硬件電路設(shè)計。描述了基于MFC的電機通信控制界面的設(shè)計以及DSP軟件設(shè)計步驟與流程圖，然后進行了系統(tǒng)實驗，對氣隙磁鏈觀測數(shù)據(jù)進行了分析。
　　 針對氣隙磁鏈數(shù)學(xué)模型對氣隙磁鏈與轉(zhuǎn)矩可以進行解耦控制的性質(zhì)，分別對兩個軸向設(shè)計控制器。針對氣隙磁鏈設(shè)計了H∞魯棒控制器，針對轉(zhuǎn)矩設(shè)計了增廣狀態(tài)