基于电流滑模控制的永磁同步电机磁场定向控制系统的研究与设计

来源 :曲阜师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zeroii
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
随着高能稀土永磁技术的不断发展和进步,永磁同步电机的制作成本越来越低,运行性能越来越高;电力电子技术、DSP技术等技术的飞速发展,控制理论数字化实现的不断进步,给永磁同步电机伺服驱动系统的发展带来了机遇。一场关于永磁同步电机伺服驱动系统的革命在全球范围内展开。  电流环作为永磁同步电机伺服驱动系统中的最内一环,其动态响应的好坏直接关系到整个伺服系统的控制性能。PI控制以其结构简单易实现的特点是目前电流环主流的控制算法,但是由于永磁同步电机电路系统是一个多变量的非线性系统,PI控制作为传统的线性控制算法越来越难以满足电流环的高性能运行要求。随着现代控制理论的不断发展,近年来以滑模变结构控制为代表的非线性控制方法以其独特的优点在电机控制中获得普遍关注。  滑模变结构控制属于非线性切换控制算法,具有动态响应快速,对内部参数摄动及外部负载扰动鲁棒性强,物理结构易实现等优点。永磁同步电机调速系统中存在参数变化、负载扰动等一些不确定性因素,滑模变结构算法能够抵御这些影响,提高系统的鲁棒性,保障系统的稳定性。然而由于数字控制系统时间和空间上的滞后,机电系统惯性的存在以及离散化产生的一些影响,会使得滑模变结构控制产生一定的系统抖振。  基于此,本文提出了一种基于 sigmoid函数的改进趋近律的电流环滑模控制算法,并以此为核心,结合速度环PI控制算法,设计了一种基于电流滑模控制的永磁同步电机双闭环调速系统。首先,根据不同坐标系下永磁同步电机的数学模型和不同磁场定向控制原理,提出了基于 SVPWM调制方式的永磁同步电机转子磁场定向的控制方案,并采用 id=0的控制方式对系统进行解耦和线性化控制;然后,分析了速度环PI控制算法,设计了电流环滑模控制算法,给出了可以应用于数字控制系统的离散控制率;在此基础上,利用Matlab/Simulink对控制系统进行了仿真研究;最后,设计制作了硬件控制电路,编制了基于DSP的控制程序,并搭建了控制系统的实验平台,对该控制系统进行了实验研究。仿真和实验的测试结果证明,系统可以稳定运行,并具有较好的调速特性。
其他文献
石灰因其特殊的化学性质和材料特性,使其在很多领域都不可被替代。传统的石灰生产是将石灰石和木材隔层放置,煅烧一周后得到。但随着科技水平和煅烧知识的发展和完善,我国的石灰
随着HVDC输电系统在电力系统中投入越来越多,交直流并联系统和多馈入HVDC系统正在逐渐增多。在这种情况下,交流系统和直流系统,不同的HVDC系统间都将存在相互作用。为了确保这种相互作用对整个电网的电压稳定性没有不利的影响,用系统化的方法来分析这些系统就显得尤为重要。最近,一种基于特征值分解技术的模态分析方法,已用于交直流混合系统的电压稳定性分析中。在此方法中,不仅用最小特征值来估计系统电压稳定性
随着电力事业的快速发展,输电电压的等级不断提高,相继出现超高压和特高压输电线路。近来,超高压输电线产生的工频电磁场的生物效应对人类健康的影响愈来愈引起人们的重视。研究超高压输电线下人体内电磁场的分布,有助于正确认识超高压输电线与人体健康的关系。本文通过理论计算的方法,在总结现有研究成果基础上,研究了超高压输电线与人类健康的关系。 本文研究了人体的生理结构特点,构造了一种简洁而有效的人体的电磁
对于电力系统来说,优良稳定的电网参数,是系统稳定的重要保障。随着电力系统的快速发展,对电能质量和电网稳定性能的要求越来越高。而对于电力系统的无功功率补偿也一直是近几年
本文通过对荣华二采区10
期刊
智能配电网馈线负荷预测,可以为配电网电能调度提供决策信息,指导用户智能用电,平抑负荷波动,对保证配电网安全、经济的运行具有重要意义。随着我国配电网的小型分布式电源如风电、光伏等应用发展迅速,其所发电能受到风速、日照强度等不确定因素的影响,具有显著的随机间歇性。这间歇性加剧配电网馈线上的负荷波动,干扰配电网的安全稳定运行,对智能配电网馈线负荷预测带来新的挑战。针对智能配电网馈线负荷与传统馈线负荷具有
本文从系统仿真学理论的角度介绍了变电站仿真培训系统,对目前国内变电站仿真培训系统的发展现状进行了回顾,从仿真培训系统的配置模式、仿真的对象、系统的主要功能三方面进行了总结。在变电站仿真培训系统中,需要大量的数据支持建模和仿真过程的开展,对再开发人员来说这些数据过于抽象,数据关联的可见性差。为此本文结合实际变电站的建造流程,设计了一个变电站仿真培训系统的数据平台,该平台从仿真数据构成的特点出发,利用
虽然目前我们的生活水平日益提高,但是对环境带来了严重的威胁和破坏,发展电动车可以有效的节约资源,保护环境。永磁无刷直流电机由于体积小、功率密度高等优势在电动车上得到了