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《永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在線自整定控制算法研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)密級(jí)無(wú)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在線自整定控制算法研究研究生姓名：胡正國(guó)指導(dǎo)教師姓名、職稱：肖強(qiáng)暉研究員級(jí)高工學(xué)科專業(yè)：電氣工程研究方向：現(xiàn)代電力電子技術(shù)及系統(tǒng)湖南工業(yè)大學(xué)2018年4月15日摘要隨著永磁同步電機(jī)廣泛的應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，其被控對(duì)象也變得多種多樣，永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制有了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。但現(xiàn)階段仍無(wú)法解決閉環(huán)控制算法不成熟、抗擾動(dòng)性和在線參數(shù)自整定等問題，特別是在負(fù)載存在擾動(dòng)時(shí)，控制參數(shù)需要調(diào)整，使得電機(jī)速度響應(yīng)慢，系統(tǒng)不夠穩(wěn)定。本文主要針對(duì)永磁同步電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)負(fù)載對(duì)象發(fā)生變化時(shí)，控制器參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在線自整定。首先，建立該
2、電機(jī)的數(shù)學(xué)模型以及闡述矢量控制原理。其次，將PI控制方法與模糊PID控制方法分別應(yīng)用于矢量控制系統(tǒng)中，搭建模型，進(jìn)行MATLAB仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明負(fù)載不發(fā)生改變時(shí)，模糊PID比PI控制的魯棒性好；但當(dāng)負(fù)載存在擾動(dòng)時(shí)，模糊PID控制效果也不是很理想。為此本文提出一種在線自整定控制算法，將慣量拆分成電機(jī)慣量Jm與負(fù)載慣量JL，將負(fù)載轉(zhuǎn)矩、摩擦力和負(fù)載慣量乘以角速度的微分作為總擾動(dòng)Δ，將總擾動(dòng)Δ補(bǔ)償?shù)剿俣拳h(huán)PI控制器的輸出端，調(diào)節(jié)好速度環(huán)中的PI參數(shù)；對(duì)電流環(huán)控制器進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償U(kuò)q與Ud到電流環(huán)控制器的輸出端，調(diào)節(jié)好電流環(huán)
3、的PI參數(shù)。這樣一次性分別得到速度環(huán)與電流環(huán)的PI參數(shù)。通過(guò)對(duì)PI控制的矢量控制模型進(jìn)行改進(jìn)，搭建仿真模型，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明在負(fù)載存在擾動(dòng)時(shí)，控制參數(shù)能夠在線自整定。最后，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證結(jié)果，結(jié)果表明滿足要求。為驗(yàn)證結(jié)果，本文運(yùn)用TMS320F28035處理器，搭建了永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)對(duì)拖平臺(tái)，還對(duì)深圳市雷賽電機(jī)公司與深圳市杰美康電機(jī)公司生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)器在測(cè)功機(jī)上測(cè)試電機(jī)的扭矩與速度的關(guān)系，測(cè)試結(jié)果表明永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在線自整定控制算法的帶載能力較強(qiáng)，具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)，矢量控制，模糊PID控制，在線自整定
4、，對(duì)拖平臺(tái)IABSTRACTAspermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)iswidelyusedinvariousindustrialfieldsandcontrolledobjectsbecomevaried，thedrivemotorcontrolofPMSMhavegotlong-termdevelopment.However，itisstillunabletosolvetheproblemsofimmatureclosed-loopcontrolalgorithm，anti-disturbance
5、andon-lineparameterself-tuningatthisstage，especiallywhentheloadischanging，thecontrolparametersneedtobeadjusted，whichmakesslowresponseofmotorspeedandtheunstablesystem.Thisarticlemainlyaimsattheself-tuningforon-lineparameterofcontrolparamentswhentheloadobjectofspeedregulati
6、ngsystemofpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)ischanging．Firstly，establishingthemathematicalmodelofthemotorandstatingthebasicprincipleofvectorcontrol.ThenestablishthemodelasthePIcontrolmethodandthefuzzyPIDcontroltheoryisseparatelyappliedtothevectorcontrolsystem，andanalyz
7、eitthroughtheMATLABsimulationandcomparetheresults.TheresultsshowthattherubustnessoffuzzyPIDisbetterthanPIcontrolwhentheloadisnotchanging;butthecontroleffectoffuzzyPIDisnotidealwhentheloadisunderdisturbance.Therefore，thisarticleoffersanon-lineself-tuningcontrolalgorithmfor
8、regulatingthePIparamentsofvelocityloopbysplitingtheinertiaintomotorinertiaJmandtheloadinertiaJL，
