永磁同步電機的能量成形與無源性控制.pdf

1、自70年代以來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地促進了同步電動機的發(fā)展和應(yīng)用，尤其是永磁材料、電力電子技術(shù)的發(fā)展、集成電路和計算機技術(shù)的發(fā)展也對永磁同步電動機控制技術(shù)起到了重要的推動作用。永磁同步電動機以其優(yōu)越性能越來越引起人們重視，所以控制技術(shù)日漸成熟，控制器已呈現(xiàn)產(chǎn)品化。但是永磁同步電動機自身具有一定非線性、強耦合性及時變性，系統(tǒng)運行時還受到不同程度的干擾，不確定性因素太多，因此那些常規(guī)控制策略就很難滿足高性能永磁同步電動機伺服系統(tǒng)的控制要求。

2、本文主要針對永磁同步電動機，運用哈密頓系統(tǒng)理論中的互聯(lián)和阻尼配置的無源性控制(IDA-PBC)方法進行了調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計。
　　 首先，綜述了永磁同步電機以及能量成形控制的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合歐拉-拉格朗日和端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)的一般數(shù)學(xué)表達形式，介紹了關(guān)于無源性控制方法和端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)控制方法的無源性、耗散性、穩(wěn)定性、能量成形和能量平衡方程的定義以及一些重要理論。
　　 其次，從能量平衡的觀點和永磁同步電機的原

3、始模型出發(fā)，分別在α-β靜止坐標系和d-q同步旋轉(zhuǎn)坐標系下，建立了電機的歐拉-拉格朗同和端口受控耗散哈密頓模型。在永磁同步電動機PCH系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，引入已經(jīng)較為成熟的互聯(lián)和阻尼配置的無源性控制方法，設(shè)計出永磁同步電機控制系統(tǒng)的反饋控制器，并解決了反對稱矩陣、阻尼矩陣配置，期望能量函數(shù)選擇和平衡點的求取、穩(wěn)定性分析等問題，更重要的是對PCH系統(tǒng)的幾種擴展方法進行了研究，文中針對自適應(yīng)阻尼注入控制和L2擾動抑制控制方法。