無刷雙饋電機專家自適應PID控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、無刷雙饋電機是一種新型電機,該電機不僅具有籠型轉子異步電機的簡單結構,而且具有繞線式轉子異步電機和同步電機的優(yōu)良特性:既可同步運行又可異步運行,既可作為交流調速電機,又可作為變速恒頻發(fā)電機,并可以實現(xiàn)無刷化.無刷雙饋電機調速系統(tǒng)可以用較小容量的逆變器對較大功率的電機進行調速,是一種很有希望的中壓節(jié)能調速方案,同時適用于風力發(fā)電、變落差水力發(fā)電、潮汐發(fā)電等可再生能源的開發(fā)、利用,因此,無刷雙饋電機的應用越來越受矚目,對其進行深入的研究具有

2、十分重要的意義.該文以籠型轉子無刷雙饋電機及其調速系統(tǒng)作為研究對象,結合國內外的有關文獻,首先介紹了無刷雙饋電機產(chǎn)生的背景條件、發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀、研究意義和應用前景,接著介紹了無刷雙饋電機的定轉子結構、工作原理、運行方式和功率分配等情況.該文就無刷雙饋電機目前比較常用的定轉子線圈變量表示的通用模型、轉子坐標下的雙軸模型以及混合坐標模型進行比較分析,尤其是對轉子坐標下的雙軸模型進行了深入研究,并利用MATLAB/Simulink軟件建立了

3、無刷雙饋電機調速系統(tǒng)仿真模型,對無刷雙饋電機的單饋、同步和雙饋三種運行方式進行了仿真研究.在此基礎上,該文通過坐標變換,把逆變器電路和無刷雙饋電機方程在MATLAB/Simulink下結合成為一個整體進行仿真,從而為進一步研究逆變器的諧波對電機產(chǎn)生的影響以及尋找解決辦法帶來了方便.同時,還研究了軟起動對電機起動性能的改善作用.在開環(huán)的情況下,無刷雙饋電機調速系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能無法滿足運行要求.到目前為止,國內外已有不少專家學者對無刷雙

4、饋電機的各種閉環(huán)控制方法進行了較為深入的研究,如標量控制、磁場定向控制、直接轉矩控制、模型參數(shù)自適應控制等.該文在分析了無刷雙饋電機的開環(huán)特性的基礎上,對專家自適應PID控制進行研究,提出了無刷雙饋電機的專家自適應PID控制,并在起動和動態(tài)情況下進行仿真實驗.結果表明,與開環(huán)狀態(tài)相比,該控制器大大提高了無刷雙饋電機調速系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能,使得電機在轉速或者負載發(fā)生改變時的超調量減小,且轉速更快重新趨于穩(wěn)定,是一種控制思想簡單、硬件實現(xiàn)