变频空调压缩机驱动系统低频转矩补偿控制算法研究

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1、万方数据中图分类号UDCTM301．2621．3硕士学位论文学校代码!Q§三3密级盟变频空调压缩机驱动系统低频转矩补偿控制算法研究ResearchonLowFrequencyTorqueCompensationControlAlgorithmforInverterAirConditionerCompressorDriveSystem作者学科研究学院(指导名：范勇业：控制科学与工程向：电机调速所)：信息科学与工程学院师：陈宁教授论文答辩日期超!生。上。!当答辩委员会主席中南大学二。一四年五月姓专方氛教万方数据学位论文原创性声明㈣川籼㈣Ⅷ删㈣㈣㈣ⅢY2688609本人郑重声明，所呈交的学位论

2、文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：‘兹霉—一日期：j盟壮年工月丛日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内

3、容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：翟垒导师签名罡茎室日期：迦嶂年上月丝日日期：旌l半年上月卫日万方数据变频空调压缩机驱动系统低频转矩补偿控制算法研究摘要：随着稀土材料、电力电子技术以及现代交流伺服电机驱动控制技术的发展，永磁同步电机(PMSM)在国民经济中的各个领域应用越来越广泛。永磁同步电机作为家用变频空调压缩机是节能驱动技术发展的核心，已成为当前研究的热点课题，但变频空调压缩机驱动系统低频负载转矩脉动的问题尚未得到很好的解决。本论文将针对压缩机低频运行时负载转矩脉动的问题展开研究，主要研究内容如下：(1)

4、针对变频空调压缩机低频运行时负载转矩波动剧烈的问题，在深入分析压缩机低速运行时负载转矩特性的基础上，提出了一种基于控制参数化的低频转矩补偿控制算法。该方法将给定的时间区间划分成若干个等间隔的子区间，在每个子区间内周期非线性负载用一个常值负载进行等效，通过优化计算性能指标函数来获得各子区间内控制输入值。控制参数化方法能够很好的适应电机低频时的机械特性，而且可以很大程度上提升低频段的控制精度。(2)针对变频空调压缩机低速运行时负载转矩脉动的问题，提出了一种基于模型预测控制的低频转矩补偿控制方法。首先，对两相旋转坐标系下永磁同步电机数学模型中的非线性项进行了简化，针对模型中存在负载扰动的问题，

5、引入交轴电压补偿控制，从而获得线性化的电机模型。其次，采用电机转速和电流的实时测量值对电机负载转矩进行实时估计，利用线性化的模型预测系统未来动态。通过优化未来的控制动作使得预测的系统输出接近控制参数化方法优化求解的理想控制曲线。最后，将每个采样时刻求解的优化控制量的第一步作用于实际系统。通过仿真和实验结果分析说明了所提控制策略的正确性和可行性。图36幅，表2个，参考文献62篇。关键词：永磁同步电机；变频空调；转矩补偿；控制参数化；模型预测控制分类号：TM301．2万方数据ResearchonLowFrequencyTorqueCompensationControlAlgorithmfor

6、InverterAirConditionerCompressorDriveSystemAbstract：Withthedevelopmentofrareearthmaterials，powerelectronictechnologyandmodemACservomotordrivecontroltechnology,thepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)ismorewidelyappliedInvariousfields．PermanentmagnetsynchronousmotoriSthecoreofthehouseholdvariablef

7、requencyairconditioncompressordriveenergysavingtechnologyandhasbecometheimportantresearchsubjectatpresent．Buttheproblemthatloadtorquerippleonlowfrequencyhasnotbeensolvedperfectlyonthedrivesystemofvariablefrequencyairco