交流伺服系统的控制算法在永磁同步电动机调速系统中的应用-毕业论文.doc

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1、摘要交流伺服系统的控制算法在永磁同步电动机调速系统中的应用Ⅰ摘要摘要电力电子技术，微电子技术以及DSP技术和现代电机控制理论的发展，使得永磁同步电机交流调速系统得以迅速推广，永磁同步电机控制算法的研究也引起国内外学者的广泛关注。本文对自抗扰控制算法在永磁同步电机调速系统中的应用进行了较为深入的研究，主要工作包括，对电机惯量辨识技术的研究与基于惯量辨识的一阶自适应自抗扰控制器的理论与实验研究;二阶自抗扰控制器的理论与仿真研究;模型补偿自抗扰控制器的理论与仿真研究。论文首先介绍了当前交流伺服系统的发展概况，简要分析了当前永磁同步电机的几

2、种主要控制算法的特点及存在问题。接着介绍了永磁同步电机调速系统的原理，在对自抗扰控制原理进行介绍之后，设计出永磁同步电机的一阶自抗扰控制器，并对其参数调整规律进行了深入的实验研究。和变PI控制方案相比，本文的一阶简化自抗扰控制方案有着更好的动态性能和更强的抗干扰能力。然后，基于惯量辨识研究了一阶自适应自抗扰控制器在永磁同步电机调速系统中的应用，并对其性能进行了详细的实验分析。实验结果表明，自适应自抗扰控制方案对惯量的变化有着较强的自适应性。最后，针对一阶自抗扰控制方案中用近似代替的问题，提出了永磁同步电机的二阶自抗扰控制算法；针对扩

3、张的状态观测器在扰动变化大时，对扰动的估计精度不高的问题，提出了模型补偿自抗扰控制算法。并对二阶自抗扰和模型补偿自抗扰算法在永磁同步电机调速系统中的应用也进行了较为深入的研究。仿真研究表明，和一阶自抗扰控制算法相比，这两种方案都有较强的抗负载扰动性能。关键词：自抗扰控制，永磁同步电机，调速，惯量辨识，自适应，阶次，模型补偿83摘要AbstractWiththerapidprogressinpowerelectronictechnology,microelectronictechnology,especiallydigitalsign

4、alprocessors(DSP),andcontroltheory,permanentmagneticsynchronousmotor(PMSM)ACservosystemsarewidelyutilized.AndtheresearchonthecontrolalgorithmsofPMSMattractsgreatattentionfromdomesticandforeignresearchers.Inthispaper,thetheoryandapplicationofactivedisturbancesrejectionc

5、ontrol(ADRC)algorithmforPMSMspeed-regulationsystemarestudieddeeplyfromthreeperspectives:theresearchoninertiaidentificationtechnology,andthetheoryandexperimentalresearchontheapplicationofone-orderadaptiveADRCbasedoninertiaidentification;thetheoryandsimulationresearchont

6、wo-orderADRC;thetheoryandsimulationmodel-compensationADRC.Thepapercanbedividedintofourparts.First,thebackgroundofresearchonACservosystemisintroduced.AndthecharacteristicsandflawsofmajorPMSMcontrolalgorithmsarediscussedinbrief,andthenthemechanismofPMSMspeed-regulationsy

7、stemisillustrated.Second,aftertheanalysisofmechanismofADRC,asimplifiedone-orderADRCalgorithmisdesignedforPMSMbasedonvectorcontrolscheme,andtheruleadjustmentofparametersofsimplifiedone-orderADRCisstudiedbyexperimentsdeeply.Experimentresultsindicatethat,comparedwithtime-

8、varyingPIcontrolscheme,thesimplifiedone-orderADRCschemestudiedinthispapernotonlyshowsbettertransientdynamics,butalsoi