检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：程莹西安理工大学

学位级别：硕士

永磁同步电动机转子为永磁体,由永磁体提供励磁,无需励磁电流,并且无电刷和集电环。这样不仅使得电动机结构变得简单,运行可靠性得以提高,并且电机的工作效率以及功率密度也均得到了优化。由于永磁同步电机具有上述优点,因而被广泛应用... 详细信息

永磁同步电动机转子为永磁体,由永磁体提供励磁,无需励磁电流,并且无电刷和集电环。这样不仅使得电动机结构变得简单,运行可靠性得以提高,并且电机的工作效率以及功率密度也均得到了优化。由于永磁同步电机具有上述优点,因而被广泛应用于轨道交通、数控机床、电动汽车、工业机器人等工业生产领域。无差拍预测电流控制是根据电机数学模型与电流给定值计算当前时刻控制电压,并经过坐标变换与SVPWM调制环节将控制电压施加于逆变器,使输出电流在下一周期跟随给定值。具有动态响应快,电流纹波小、跟踪性能好等优点,被广泛应用于永磁同步电动机电流环控制中。但是,由于无差拍预测电流控制对电机参数较为依赖,当电机参数变化时会降低电流环控制精度,而在电机运行过程中,温升和磁饱和等情况都会使得电机参数发生变化,造成电机参数与控制器参数不匹配,这将使其控制性能大打折扣。针对电机参数变化问题,本文以永磁同步电机为控制对象,研究了一种引入内模扰动观测器的无差拍预测电流控制策略。在永磁同步电机无差拍预测电流控制系统的基础上,针对电机参数与控制器参数不匹配造成的电流静差问题,引入了内模扰动观测器进行实时的补偿,以减小电机参数变化引起的电流静差,提高无差拍电流预测控制策略的鲁棒性。为了验证引入内模扰动观测器的无差拍预测电流控制策略的可行性与有效性,本文搭建了 Matlab/simulink仿真模型,搭建了以TMS320F28335为核心的DSP实验平台,通过仿真和实验进行了验证。仿真和实验结果表明:与无差拍预测电流控制控制相比,引入内模扰动观测器的无差拍预测电流控制策略保留了无差拍预测电流控制良好的动态性能。当电机参数与控制器参数不匹配时,引入内模扰动观测器的无差拍预测电流控制策略,将电机参数的变化视为系统扰动并进行补偿,有效地减小电流静差,使输出电流准确跟随电流给定值,降低无差拍电流预测控制对电机参数的依赖。

关键词：永磁同步电动机参数失配无差拍预测电流控制内模扰动观测器

来源：评论

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基于新型超局部模型的永磁同步直线电机滑模控制

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电气工程学报 2024年第3期19卷 238-247页

作者：沈艳霞罗昌茜江南大学物联网技术应用教育部工程研究中心无锡214122

为减少永磁同步直线电机调速系统对模型的依赖,以及降低外部扰动对控制性能的影响,提出一种基于新型超局部模型的永磁同步直线电机滑模控制策略。根据永磁同步直线电机在旋转坐标系下参数摄动时的数学模型,建立对应仅利用系统输入输出... 详细信息

为减少永磁同步直线电机调速系统对模型的依赖,以及降低外部扰动对控制性能的影响,提出一种基于新型超局部模型的永磁同步直线电机滑模控制策略。根据永磁同步直线电机在旋转坐标系下参数摄动时的数学模型,建立对应仅利用系统输入输出数据不需要其他参数的转速环的新型超局部模型,以削弱对电机精确模型的依赖。结合滑模控制原理设计基于新型超局部模型的滑模速度控制器,通过Lyapunov稳定性理论证明该控制器的稳定性。考虑新型超局部模型中的未知量,设计内模扰动观测器进行估计并前馈补偿,实现对新型超局部模型的实时更新。通过与传统PI控制进行仿真及半实物试验对比结果表明,所提方法改善了永磁同步直线电机控制系统的动态响应性能和适应能力,具有较强的鲁棒性。

关键词：永磁同步直线电机新型超局部模型内模扰动观测器滑模控制

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电动汽车永磁同步电机模型预测电流控制研究

电动汽车永磁同步电机模型预测电流控制研究

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作者：靳舵山东理工大学

学位级别：硕士

近年来,由于能源短缺问题日益严重,新能源电动汽车迅速崛起并取得了突飞猛进的发展。永磁同步电机(PMSM)因其紧凑的结构、高效性以及高功率密度等显著优势,在电动汽车领域被广泛用作驱动电机。同时模型预测电流控制(MPCC)结构和原理简单... 详细信息

近年来,由于能源短缺问题日益严重,新能源电动汽车迅速崛起并取得了突飞猛进的发展。永磁同步电机(PMSM)因其紧凑的结构、高效性以及高功率密度等显著优势,在电动汽车领域被广泛用作驱动电机。同时模型预测电流控制(MPCC)结构和原理简单,动静态性能良好,已经成为电动汽车的一种高性能控制方案。本文将最大转矩电流比控制与MPCC结合,实现电动汽车电能的高效利用。然而,MPCC仍存在计算复杂,转速、转矩以及电流脉动较大和对参数较为敏感等问题。针对以上问题,本文对传统双矢量MPCC策略进行改进,扩宽了虚拟矢量合成范围,同时设计了内模扰动观测器和非奇异终端滑模速度控制器,提高了系统的动稳态性能及其鲁棒性。首先,研究了PMSM的结构分类,确立内置式PMSM作为研究对象,分析了其在三个坐标系下的数学模型和转换关系,并对PMSM的最大转矩电流比控制进行分析和研究。其次,对PMSM的基于最大转矩电流比控制的传统单矢量、双矢量MPCC策略进行了研究,其虚拟电压矢量合成范围有限,稳态性能存在不足。针对传统的双矢量MPCC策略下PMSM转速、转矩以及电流脉动较大的问题,提出了改进型双矢量MPCC策略,建立了d轴和q轴电流的预测模型,研究了其控制过程,通过选择扇区确定第一电压矢量,然后对第二电压矢量进行优化,该策略扩宽了虚拟电压矢量的合成范围,提高了合成精度,同时在一定程度上减小了系统的计算量。对三种控制策略分别进行仿真对比,结果验证了所提控制策略的有效性,实现了提升稳态性能的目的,同时也提高了系统的带负载能力。最后,为满足电动汽车对快速性能的要求,提出了基于非奇异终端滑模速度控制器的MPCC策略,将传统的PI控制器用非奇异终端滑模速度控制器代替,对滑模趋近律进行改进,趋近速度更快速、稳定,该方法提高了系统的动态响应速度。MPCC系统对PMSM参数的依赖性较强,为提高系统的鲁棒性,降低MPCC系统的参数敏感性,针对电动汽车PMSM在运行过程中由于参数变化而造成的模型参数失配问题,提出了基于内模扰动观测器的MPCC策略,分别建立了d轴和q轴电流下的补偿模型,分析了其稳定性,仿真结果验证了所提控制策略的正确性,可以提高系统的抗干扰能力,提高了参数失配时的稳态性能。

关键词：永磁同步电机最大转矩电流比控制模型预测电流控制非奇异终端滑模内模扰动观测器

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基于新型超局部模型的永磁同步直线电机滑模控制系统研究

基于新型超局部模型的永磁同步直线电机滑模控制系统研究

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作者：罗昌茜江南大学

学位级别：硕士

高精密加工制造水准是衡量一个国家制造业水平的重要指标,以永磁同步直线电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)为核心的高精密直驱传动系统,其高性能控制是提升高精密加工制造水平的关键载体,可加速我国向制造强国转... 详细信息

高精密加工制造水准是衡量一个国家制造业水平的重要指标,以永磁同步直线电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)为核心的高精密直驱传动系统,其高性能控制是提升高精密加工制造水平的关键载体,可加速我国向制造强国转变。由于PMLSM强耦合、多变量、易受环境影响的特点,给控制系统设计提出了较高要求。超局部模型控制理论以新的建模方式,仅利用系统实时输入输出建立被控对象的超局部模型,基于该模型结合控制算法进行控制器设计,可消除传统控制器因理想模型建模不全带来的弊端,同时能延续其控制算法的优势,在电机控制领域逐渐受到关注。因此,论文开展基于新型超局部模型的PMLSM滑模控制系统研究,对提高PMLSM控制系统的各项控制性能具有重大意义。本文的主要研究内容如下:为减少控制系统对电机精确模型的依赖、提高控制器的响应速度和抗干扰能力,提出一种基于新型超局部模型的PMLSM滑模控制策略。根据考虑了参数摄动和扰动变化的PMLSM新型超局部模型,结合指数趋近律设计PMLSM滑模速度控制器。考虑到新型超局部模型中的未知量,设计内模扰动观测器进行估计并前馈补偿,以便于建立实时更新的新型超局部模型,实现PMLSM的高性能控制。最后在Matlab/Simulink仿真平台中搭建矢量框架下的控制系统,与PI控制及传统滑模控制方案进行对比,验证所提控制策略的有效性。其次,针对前述方法在指数趋近律作用下系统抖振现象严重的问题和为进一步研究新型超局部模型中未知量观测性能对基于新型超局部模型的PMLSM滑模控制系统的影响,首先提出一种新型趋近律用于改进前述PMLSM新型超局部模型滑模速度控制器,并进行仿真对比验证所提趋近律的有效性。基于改进的滑模控制器,分别设计扩展滑模扰动观测器和超螺旋滑模观测器对电机新型超局部模型中的未知量进行估计,并对本论文所提三种观测器作用下的PMLSM新型超局部模型滑模控制系统进行仿真对比分析。最后,在以dSPACE1104为核心的半实物仿真平台中进行实验验证,当面临实际摩擦力和未知扰动影响时,所提基于新型超局部模型的PMLSM滑模控制系统能够很好地适应环境变化,拥有很快的响应速度,实验结果与仿真理论分析一致,具有较好的控制性能和工业应用前景。

关键词：永磁同步直线电机新型超局部模型控制新型趋近律内模扰动观测器超螺旋滑模观测器

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