基于滑模控制的永磁同步电机伺服系统的研究

来源 :青岛科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Hai123321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着集成电路、电力电子技术和计算机技术及电机制造技术的发展与进步,交流伺服技术得到了迅速发展,特别是以交流永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor缩写为PMSM)为代表的伺服电动机由于具有其他电动机所不可替代的优越性,其应用面广,发展速度快,近年来得到了国内外各大公司、科研院所的高度重视。   PMSM具有结构简单体积小、气隙磁密高、转矩脉动小、转矩/惯量比大、效率高、转子消耗小、可靠性好以及对环境的适应性强等优点,在要求高控制精度和高可靠性的场合,如航空航天、数控机床、雷达与各种军用武器跟随系统以及机器人等方面获得了广泛的应用,在现代交流电机中占有举足轻重的地位。   利用交流伺服电动机构成的系统越来越呈现多样化和复杂化,对伺服控制提出了更高的要求:希望伺服系统具有一定的自适应能力和较强的抗干扰能力。并且PMSM自身就是具有一定非线性、强耦合性及时变性的系统,因此按常规控制策略是很难满足高性能PMSM伺服系统的控制要求。   滑模变结构控制的滑动模态可以进行设计,对系统参数变化和外部扰动不敏感,具有鲁棒性好、响应速度快及容易实现等优点。因此将滑模变结构控制应用于交流永磁同步电机伺服系统的控制中,有望设计出高品质的控制策略。该理论在工程应用中最大的障碍是高频开关控制带来的抖动现象。本文在对PMSM的数学模型和控制理论进行全面、深入研究的基础上,应用滑模变结构控制理论,克服系统的参数变化和外界扰动的不良影响,以实现具有一定优良性能的交流伺服系统。   本论文的研究内容包括:   1.首先对交流伺服系统及滑模变结构理论的发展现状进行了较为详细的评述,分析了在交流伺服系统中应用滑模变结构策略的优缺点。   2.其次在分析和探讨永磁同步电机结构的基础上,并参照永磁同步电机的基本方程推导出其数学模型,之后阐述坐标变换的基本理论,并完成了坐标变换在Matlab/Simulink中的模块化设计;在此基础上重点分析永磁同步电动机在两相坐标系上的数学模型。   3.在对基于转子磁场定向的矢量控制(FOC)和基于定子磁链观测的直接转矩控制(DTC),这两种目前电动机调速系统中主要的控制策略进行比较优缺点的基础上,选择FOC控制策略,并利用滑模变结构理论的优点来克服FOC对转子参数变化有影响的缺点,继而更大程度实现二者的最优化。   4.为解决传统变结构控制的抖动问题,提出并设计了一种改进型趋近律的滑模变结构控制器。这种趋近律结合了传统的指数趋近律和幂次趋近律的优点,对抖振问题有了明显的抑制并且该控制器响应速度快。最后利用Matlab软件进行仿真,仿真结果表明控制器设计方法实现简单并且性能优良、很好的削弱抖振问题,并且具有很好的鲁棒性,具有一定的实用性。
其他文献
经1986、1987年江西省区试十五个试点和南方稻区在我省四个区试点连续两年的试验结果,在良种的高产、早熟、抗病、优质的四项指标中,具备两项或两项以上并适宜我省推广种植
随着功率半导体器件等非线性、开关性负载的广泛应用,谐波污染问题日趋严重。现代电力系统的功率因数并非传统意义上的基波电压和基波电流之间的相位移因数,而是与谐波密切相
机械能守恒定律能很方便的解决连体问题,对多个物体组成的连体系统,要注意物体运动过程中系统机械能是否守恒.这种问题中单个物体的机械能并不守恒,所以应用机械能守恒定律时
由省农科院耕作栽培研究所、省土管局、省农资公司、丰城县科委联合组织的紫云英钾肥示范田间收获现场会,于1988年4月20日在丰城县梅岗良种场召开(见封底照)。参加现场会的
四月下旬,中南五省农行系统第三次宣传报道经验交流会在郑州召开。农业银行总行也派人参加了会议。会议除交流经验外,还找出一些差距,比如报道专业性强、宣传领域狭窄等。这
泸红早一号是四川省农科院水稻所用1277(竹莲矮×珍圭)×红410复交选育而成。1986年冬我们直接从该院引进泸红早一号良种10公斤,1987年黎川县山区厚村乡彭应根责任田作早稻
当直流电路的一部分发生变化,将会引起整个电路中各用电器的工作状态的变化,对直流电路动态过程研究的一般思维程序为:首先要进行电路结构的分析,弄清各个电表等测量仪器的测
本文主要研究的是基于Linux的无人机导航与控制计算机,作为无人机飞控系统的核心,其在飞行过程中起到保障无人机稳定飞行的至关重要的作用。导航与控制计算机通常采用基于嵌
学位
随着世界经济一体化的逐步加深,我国与世界各国贸易持续发展,集装箱在港口的吞吐量保持了高速度的增长。伴随港口功能的不断扩展延伸,位于港口码头后方与码头前沿集装箱作业
变压器是高中物理中的重要章节之一,是承前启后的一个节点,它既是电磁感应知识在互感现象中的延伸,又是电路知识在这一部分的升华.如果这一部分掌握的不好,必然会影响到《电