无传感器永磁同步电动机伺服系统的智能自适应鲁棒控制研究

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1、．．＂■＾詞媛纖博±学位论文ＤＯＣＴＯ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ一＇－一皆－－－－＇ｉＴｔ论文题目无传感器永磁同步电动机伺服系统的智能自遁应鲁棒控制研究ｌｌ—ｉ苗Ｍｌ作者ＪＯＮＲＹＯＮＧＨＯｆＨＨ＾｜｜学院信息科学与工程学院：■■专业电力电子与电力传动指导教师王占山备注＇ｒ辛又：刊二〇—五年六月日■■分类号密级ＵＤＣ学位论文无传感器永蹈同步电动机伺服系统的智能自适应鲁棒控制研究作者姓名：ＪＯＮＲＹＯＮＧＨ０指导教师

2、；王占山申请学位级别：博±学科类别：工学学科专业名称：电力电子与电力传动２０５５２０１５６论文提交日期：１年月论文答辩日期：年月巧日学位授予日期：２０巧年月答辩委员会主席：１２３评阅人：评阅、评阅、评阅、东北大学２０１５年５月ＡＤｉｓｓｅｒｔａ村ｏｎｉｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＤｒｉｖｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＩｎｔｅｌｌｉｅｎｔ乂ｄａｔｉｖｅＲｏｂｕｓｔｇｐＣｏｎｔｒｏｌｆｔ＞ｒＳｅｎｓｏｒｌｅｓｓＰＭＳＭＳｅｒｖｏＳｓ化ｍｓｙＢｙＪＯＮＲＹＯＮ

3、ＧＨＯＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＷＡＮＧＺＨＡＮＳＨＡＮＮｏｒｔｈｅａｓｔ：ｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｙ２０１５独创性声明。本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的论文中取得的研究成果除加Ｗ标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材一料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：了〇＾＿日期：ｃ心Ｉｈ学位论文版巧使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学

4、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口或机构送交论文的。复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅本人同意东北大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年□一年□一年半□两年□学位论文作者签名；ＡＨｏ导师签名：Ｊｏ：签字日期：签字日期＞０。托《．主０立东北大学博去学位论文摘要无传感器永磁同步电动机伺服系统的智能自适应鲁棒控制研究摘要无传感器控制是永磁同步电动机ＰＭＳＭ控制系统的重要研究方向，省去了（）位置和速度传感器

5、，，，，简化了系统的结构提高了可靠性降低了成本但这些优势是Ｗ增加计算复杂性和牺牲控制性能为代价的，因此目前尚处于研究阶段，只能在要求不太高的场合中应用。准确地估计转子位置与转子转速，Ｗ及找到理想的控制器设计方法是无传感器ＰＭＳＭ控制研究的重要问题。然而，系统参数不确定性和外界扰动会导致估计与控制结果的非收敛性或振动。神经网络、模糊還辑系统等智能控制方法为解决被控对象存在复杂性、时变性和不确定性而获得高性能控制效果提供了有力技术支撑。当前很多学者提出了多种基于神经网络、模糊逻辑系统等实现无传感器ＰＭＳＭ的自造应鲁棒估计及控制的方法，但还

6、没解决下面的几个问题：当神经网络用在控制器与估计器的设计时，消除神经网络重构误差对控制结果的不良影响；当利用系统模型进行鲁棒位置和速度估计时，不是针对一两个参数不确定性的鲁棒性而是实现针对整个参数不确定性的鲁棒性，；当利用粒子群算法优化模糊ＰＩ控制器的参数时，避免该算法容易陷入局部最优；当神经网络用在控制器设计时，找到对无传感器ＰＭＳＭ最合适的自适应鲁棒控制律，，并计算最佳学习速率。为了解决Ｗ上问题并实现智能自适应鲁棒控制的无传感器ＰＭＳＭ伺服系统，本文主要工作如下：ＰＭＭ的自一１．针对无传感器Ｓ适应鲁棒转子速度估计问题，提出了种

7、基于神经网络自适应观测器的速度估计方案。此方案通过自适应观测ＰＭＳＭ控制系统的动态，消除系统参数不确定性和负载扰动对速度估计的影响。当神经网络一用于构成自适应观测器时在定程度上具有重构误差，其对速度估计结果会产生振动与非收敛性，因此提出了自适应律和鲁棒补偿方法来消除神经网络重构误差对速度估计的影响。神经网络鲁棒速度估计器利用神经网络自适应观测器辨识出来的系统状态变量来估计转子速度。转子位置是通过积分速度。、估升得到的仿真结果表明，所提出的速度和位置估计方案不仅能有效快。速地估计转子速度和转子位置，而且能满足鲁椿性和渐近收敛性一

8、２．针对无传感器ＰＭＳＭ