直驅型風力發(fā)電中永磁同步電機無傳感器控制技術研究.pdf

1、風能作為一種清潔和可再生能源獲得越來越廣泛的應用,風力發(fā)電技術也得到了迅猛發(fā)展。風力發(fā)電發(fā)展趨勢是大型化,故要求發(fā)電機具有高可靠性、高功率密度和高效率,在這方面永磁同步發(fā)電機具有相當大的優(yōu)勢,且近年來隨著永磁材料的價格下降,使得永磁直驅風力發(fā)電系統(tǒng)得到了迅猛發(fā)展。
　　為保證永磁直驅風力發(fā)電系統(tǒng)安全、高效運行,需要對永磁同步發(fā)電機實施高性能控制。風力發(fā)電用永磁同步發(fā)電機一般為多極、低轉速發(fā)電機,其控制需要注意兩個問題:保證電流控制

2、器的動靜態(tài)特性和獲得精確的轉子位置信息、轉速信息。本文結合無差拍控制,針對其對參數(shù)魯棒性差的問題提出一種改進無差拍電流預測控制算法;而為了精確、實時獲得轉子位置信息、轉速信息,并消除機械式編碼器存在安裝隱患、可靠性差等問題,本文結合鎖相環(huán)理論設計了一套適用于永磁直驅風力發(fā)電系統(tǒng)的無傳感器控制技術。
　　無差拍控制本質是一種基于模型的控制算法,對被控對象參數(shù)變化魯棒性差,而在數(shù)字控制中其固有的滯后一拍效果會進一步降低系統(tǒng)魯棒性。本文

3、結合電流預測控制提出一種改進的無差拍電流預測控制算法,即超前一拍預測電機電流,以彌補系統(tǒng)滯后一拍的影響,提高系統(tǒng)對參數(shù)的魯棒性,并依據(jù)現(xiàn)代控制理論分析該算法的有效性,仿真和實驗證明了理論研究與分析的正確性和有效性。
　　根據(jù)永磁同步發(fā)電機反電動勢數(shù)學方程和鎖相環(huán)結構,設計基于鎖相環(huán)估算電機轉子位置和轉速的觀測器。針對電機參數(shù)難以精確獲得和運行中會發(fā)生變化等問題,討論了參數(shù)變化對無傳感器控制技術的影響。研究發(fā)現(xiàn),交軸電感對估算精度影