基于扩张状态观测器的永磁同步电机伺服控制方法研究.pdf

豪劫大·誓硕士学位论文伺服控制方法研究基于扩张状态观测器的永磁同步电机夏存见研究生姓名:本论文获江苏省自然科学基金拖冉丶际踅帐「咝V氐憬ㄉ枋笛槭基金
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研究生签名:蔓盔也导师签名:日期:汐酢[东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
摘要随着电力电子、微电子技术、交流调速系统和现代控制理论的发展,交流同步电机调速方案中的一些关键问题得到了解决,使得交流电机调速系统应用到更多的领域。由于具有高功率密度、小转动惯量等优点,永磁同步电机在交流伺服系统中得到越来越多的应用。本文对自抗扰控制在永磁同步电机伺服系统中的应用展开了研究,主要工作包括基于永磁同步电机速度环自抗扰控制器和岬缌骰纷钥谷趴刂破鞯纳杓撇⒔辛仿真与实验研究、基于岬缌骰凡捎米钥谷偶忧袄】刂扑惴ǖ姆抡嬗胧笛檠芯俊⒒速度环变增益自抗扰控制算法的实验研究等。论文首先介绍了当前交流伺服控制系统的研究背景、矢量控制原理以及永磁同步电机伺服系统几种重要控制算法的特点。介绍了永磁同步电机的数学模型以及基于矢量控制的永磁同步电机伺服系统的总体结构、硬件结构以及酒琓,然后对永磁同步电机伺服系统实验平台进行简要说明。本文基于自抗扰控制理论,主要做了以下几个方面的工作:⑻岢隽嘶谒俣然泛徒恢电流环自抗扰控制的永磁同步电机调速控制方案,并给出了仿真与实验分析。和速度环采用自抗扰控制方案相比,采用该方案时系统有着更好的动态性能、稳态性能和抗干扰能力;⑽A颂岣逹轴电流参考信号的跟踪性能,在前述控制方案基础上,引入了对参考电流信号的前馈补偿控制,提出了改进自抗扰控制方案,并且进行了仿真和实验研究。⑽A思跣∠低车某调和稳态波动,在速度环引入了变增益控制技术,提出了基于岬缌骰非袄〔钩ズ退度环变增益的改进自抗扰控制方案。实验结果表明,采用此控制算法时,系统的稳态波动、超调和抗扰动能力都有了明显的改善。关键词:永磁同步电机,交流调速系统,自抗扰控制,扩张状态观测器,前馈控制,复合控制,变增益
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目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。交流伺服系统的发展概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..交流伺服电机的主要控制方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..>乜刂萍际酢交流伺服系统的控制算法研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章永磁同步电机调速系统原理及实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.永磁同步电机的数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..悄芄β誓?椤永磁同步电机伺服系统平台介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第三章自抗扰控制方法理论介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯自抗扰控制基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯目蜀乏⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯