永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、二十世紀八十年代以來，永磁同步電機以其體積小、損耗低、可靠性高、維護方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于交流調(diào)速系統(tǒng)中。不斷多樣化和復(fù)雜化的應(yīng)用場合，對交流調(diào)速系統(tǒng)的控制策略提出了更高的要求。本文通過對永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)的控制策略的深入研究，力圖從多方向促進系統(tǒng)在高性能要求場合的應(yīng)用。本文的主要工作和成果有:
　　1、介紹了研究背景和基礎(chǔ)。首先對交流調(diào)速系統(tǒng)控制策略的發(fā)展歷程進行了綜述，著重介紹了模糊控制、自抗擾控制和模型預(yù)測控制在交流調(diào)速

2、系統(tǒng)中的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀。其次描述了永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型和兩種基本控制系統(tǒng)，并對比了這兩種系統(tǒng)的控制效果。
　　2、詳細分析了零矢量在模糊直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中的作用原理和特點，改進了模糊直接轉(zhuǎn)矩控制的模糊規(guī)則庫、轉(zhuǎn)矩隸屬度函數(shù)和電壓隸屬度函數(shù)，保證了零矢量在模糊直接轉(zhuǎn)矩控制中可以充分發(fā)揮保持電磁轉(zhuǎn)矩的功能，有效減小了轉(zhuǎn)矩脈動。仿真和實驗結(jié)果驗證了本文提出的包含零矢量的永磁同步電機模糊直接控制算法的有效性。
　　3、針對近似離散

3、最速反饋控制函數(shù)（fhan函數(shù)）作為自抗擾控制系統(tǒng)非線性控制算法時參數(shù)難于整定的問題，首先分析了fhan函數(shù)的控制機理，并據(jù)此提出了改進的自抗擾控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)明確了fhan函數(shù)中包含的可調(diào)參數(shù)的物理意義，從而為按照實際要求確定參數(shù)值提供了理論依據(jù)。當(dāng)存在時滯或需要更大的穩(wěn)定裕度時，只需對其中一個參數(shù)微調(diào)即可。因此，采用本文改進的自抗擾控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大大簡化了參數(shù)整定過程。仿真和實驗結(jié)果驗證了改進算法的有效性。
　　4、針對

4、傳統(tǒng)模型預(yù)測控制計算量大、難以在采樣周期較短的永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用的難題，本文提出了遞推模型預(yù)測控制策略。與傳統(tǒng)模型預(yù)測控制中迭代求解操作變量不同，遞推模型預(yù)測控制首先采用迭代學(xué)習(xí)算法求取操作變量第一項，隨后采用遞推LevenbergMarquardt算法求出操作變量其它項。分別計算了傳統(tǒng)模型預(yù)測控制和遞推模型預(yù)測控制的時間復(fù)雜度，并分析了遞推模型預(yù)測控制的收斂性，從而理論上說明了提出算法的有效性。仿真結(jié)果表明本文提出的遞推模型預(yù)