基于時(shí)間最優(yōu)控制策略的永磁同步電機(jī)數(shù)字控制方法研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)與電機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)舵機(jī)在國(guó)防裝備中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。相比于液壓和氣動(dòng)舵機(jī)，電動(dòng)舵機(jī)具有成本低廉、能源單一且效率高、維護(hù)方便、控制性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)電動(dòng)舵機(jī)的研究多集中于小功率直流電機(jī)，然而永磁同步電機(jī)憑借著轉(zhuǎn)矩和能量密度高、轉(zhuǎn)速高、運(yùn)行效率高等特點(diǎn)勢(shì)必成為電動(dòng)舵機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，本文對(duì)于大功率電動(dòng)舵機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究具有理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文以大功率永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象，從電動(dòng)舵

2、機(jī)的實(shí)際工況出發(fā)，對(duì)電機(jī)高速情況下電流穩(wěn)定性和全速度范圍電流高動(dòng)態(tài)性能等關(guān)鍵技術(shù)展開研究，還將在基于DSP的電動(dòng)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)控制平臺(tái)上對(duì)本文的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　論文首先對(duì)基于矩陣和復(fù)矢量的永磁同步電機(jī)模型的建立方式以及實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩控制的原理展開研究。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)電機(jī)的寬運(yùn)行范圍，針對(duì)弱磁控制對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響進(jìn)行分析。
　　其次，利用復(fù)矢量根軌跡分析方法對(duì)影響永磁同步電機(jī)電流環(huán)控制器穩(wěn)定性的因素進(jìn)行分析。為充分提升電流控制環(huán)

3、節(jié)的穩(wěn)定性，對(duì)由數(shù)字系統(tǒng)固有延遲導(dǎo)致的誤差因素進(jìn)行復(fù)矢量模型分析，進(jìn)而提出具有誤差補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)電流控制器并利用Simulink對(duì)補(bǔ)償方法進(jìn)行全面的仿真驗(yàn)證。
　　再次，在不影響穩(wěn)態(tài)性能的前提下,提高永磁同步電機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)電流的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，采用電流時(shí)間最優(yōu)控制方法對(duì)電壓指令進(jìn)行規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)在母線電壓限制下電流跟蹤時(shí)間的最短?？紤]到應(yīng)用的可行性，提出改進(jìn)電流時(shí)間最優(yōu)控制方法，通過(guò)電流指令修改方法實(shí)現(xiàn)了電流暫態(tài)過(guò)渡軌跡的最優(yōu)。根據(jù)提出的改進(jìn)