学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于滑模控制器的永磁同步电机矢量控制系统研究

作　者: 王一超
导　师: 刘军
学　校: 华东理工大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 永磁同步电动机 PI控制滑模控制器积分型滑模变增益
分类号: TM341
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 211次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展,永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)以其体积小,损耗低,效率高等优点,在电机控制、节能环保等领域等到迅速的推广应用。传统的转速环、电流环双环永磁同步电机矢量控制系统往往采用PI控制器。但是PI调节器只是个线性的控制器,而永磁同步电机控制系统是一个非线性的系统,所以对于高要求的场合,传统的PI控制器就无能为力。滑模控制是一种非线性的控制方法,用滑模控制器代替PI器,可以得到更好的系统性能。本文在分析永磁同步电机矢量控制的前提下,在simulink中对传统的PI控制系统进行了仿真研究,重点讨论分析了负载突变时PI控制器的调节性能。针对PI控制器响应时间较长,抗负载扰动较差等不足,系统引入了滑模控制方法,提出了一种积分型滑模控制器方案,仿真结果表明相对于PI控制器方案,系统在快速性,抗负载扰动性能方面得到了提高。针对滑模控制中的抖振问题,本文还给出了2种变增益的改进方案,同时还将符号函数用一种指数函数代替,仿真结果表明改进的方案在减小抖振和抗干扰两方面有了提高,系统有良好的鲁棒性和快速性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 永磁同步电机的发展概况与趋势  9-11
    1.1.1 永磁同步电机的发展  9-10
    1.1.2 永磁同步电机控制系统  10-11
  1.2 永磁同步电机控制系统的控制策略及算法研究现状综述  11-15
    1.2.1 永磁同步电机控制策略  11-13
    1.2.2 永磁同步电机控制系统控制算法研究现状综述  13-15
  1.3 本文的主要工作  15-16
第2章基于矢量控制的永磁同步电机控制系统  16-36
  2.1 永磁同步电机结构及分类  16-17
  2.2 永磁同步电机的数学模型  17-22
    2.2.1 所用坐标系以及变换  17-20
    2.2.2 永磁同步电机的基本方程  20-22
    2.2.3 永磁同步电机的空间状态模型  22
  2.3 永磁同步电机的矢量控制  22-27
    2.3.1 矢量控制常用的电流控制方法  22-23
    2.3.2 i_d=0的电流反馈解耦控制  23-24
    2.3.3 i_d=0的脉宽调制方法  24-27
  2.4 MATLAB中的永磁同步电机矢量控制系统及其仿真分析  27-35
    2.4.1 永磁同步电机矢量控制系统模型  27-29
    2.4.2 仿真分析  29-35
  2.5 本章小结  35-36
第3章永磁同步电机滑模控制  36-52
  3.1 滑模控制的原理  36-38
  3.2 滑模控制器的设计  38-41
    3.2.1 切换函数的设计  39-40
    3.2.2 控制律的设计  40-41
  3.3 PMSM控制系统中的滑模控制器设计及仿真  41-50
    3.3.1 积分滑模控制器设计  41-44
    3.3.2 仿真分析  44-50
  3.4 SMC与PI两种速度控制器系统性能对比  50-51
  3.5 本章小结  51-52
第4章改进的积分型滑模控制器设计  52-64
  4.1 抖振的原因及研究现状  52-54
  4.2 变增益积分型滑模控制器的设计  54-57
  4.3 仿真结果及其分析  57-60
  4.4 自适应变增益积分滑模控制器设计  60-61
  4.5 仿真结果及其分析  61-63
  4.6 仿真结果及其分析  63-64
第5章总结与展望  64-65
参考文献  65-68
致谢  68-69
作者攻读硕士学位期间发表的论文  69

基于滑模控制器的永磁同步电机矢量控制系统研究

内容摘要

全文目录

相似论文