基于負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的船舶推進(jìn)PMSM滑模控制研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的日趨成熟，船舶交流電力推進(jìn)系統(tǒng)取得了快速的發(fā)展，并逐漸發(fā)展為重要的研究方向。注意到船舶推進(jìn)電機(jī)工作環(huán)境的多樣性與復(fù)雜性，以及較大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)等，這都不利于電力推進(jìn)船舶航行的穩(wěn)定性和安全性。為了補(bǔ)償和消除負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)對(duì)電力推進(jìn)控制系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)的抗負(fù)載擾動(dòng)能力和魯棒性能，本文研究了基于負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的船舶推進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。
　　首先，本文分析了船舶電力推進(jìn)、交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)和

2、永磁同步電機(jī)抗負(fù)載擾動(dòng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。進(jìn)而，研究了船舶推進(jìn)永磁同步電機(jī)矢量控制和滑?？刂频幕驹?。
　　其次，針對(duì)采用傳統(tǒng)PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)抗負(fù)載擾動(dòng)能力差的問題，本文設(shè)計(jì)了基于負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的滑模轉(zhuǎn)速控制器，取代了傳統(tǒng)PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，從而提高了該控制系統(tǒng)的抗負(fù)載擾動(dòng)能力。并且，分別針對(duì)控制系統(tǒng)空載、突加和突減負(fù)載情況，進(jìn)行了大量仿真研究和比較分析，驗(yàn)證了上述方法的有效性和優(yōu)越性。
　　進(jìn)而，本

3、文提出了一種采用滑模轉(zhuǎn)速控制器和滑模負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)雙滑模控制策略?；Ｘ?fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的觀測(cè)值作為輸入量反饋到滑模轉(zhuǎn)速控制器中，減小了滑模轉(zhuǎn)速控制器不連續(xù)項(xiàng)的幅值，從而有效抑制了滑模抖振現(xiàn)象，提高了控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)魯棒性能和抗負(fù)載擾動(dòng)能力。
　　最后，將所提出的基于負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的滑模轉(zhuǎn)速控制策略應(yīng)用到了船舶推進(jìn)永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中，分別在恒轉(zhuǎn)速恒負(fù)載轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)條件下和螺旋槳負(fù)載條件下進(jìn)行了仿真分析