永磁同步电机模型预测控制的研究与实现

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1、顿士学位论文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ屬：：＾；：：论文题目：永磁同步电机模型预测控制的＾、＾：肖建教授—＿．指导教师年五月？国内图书分类号：ＴＭ３４１密级：公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学研究生学位论文永磁同步电机模型预测控制的研究与实现年级二〇一二级姓名樊小利申请学位级别工程硕士专业电气工程指导老师肖建教授二？一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ３４１Ｕ：．Ｄ．Ｃ６２１．３Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ

2、ＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＥｘｅｒｉｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎＭｏｄｅｌｐＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅＣｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｎｅｔｇＳｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒｙＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＦａｎＸｉａｏｌｉＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇｐｐｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ

3、：ＸｉａｏＪｉａｎＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．□保密，在年解密后适用本授权书；２．不保密以使用本授权书。“（请在以上方框内打十）学位论文作者签名ａＫ利指导老师签名：．、日期：ＰＩ

4、Ｓ＾：１３日期知／Ｓ上．西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．在永磁同步电机矢量控制的基础上，引入了模型预测控制算法来代替传统的ＰＩ控制，克服了传统ＰＩ控制算法参数整定困难、受负载扰动影响大的缺点，模型预控制滚动优化、反馈矫正的特性能够有效地改善控制系统的动静态性能；２．深入研宄了永磁同步电机的模型预测控制算法原理，设计了双环预测控制器和一单环预测控制器。传统的控制算法，般仅在速度环或仅在电流环采用预测控制方法，本文将预测控制算法同时应用到了速度环和

5、电流环中，得到了速度环和电流环分别釆用一预测控制算法的双环串级预测控制器，；为进步提高电流和转速的动态特性又将速度环和电流环进行了合并，得到了简化的单环预测控制模型，仿真分析的结果表明单环模型预测控制具有更优的启动性能和动静态特性；一３．通过理论分析和仿真验证总结出了套较为详尽的参数整定办法，为预测控制一的参数选择提供了定的参考性一，遵循该调整方法能够快速地确定出套相对较好的参数，相比于传统的ｎ控制参数整定方法简单、便捷得多；４．在ＣＣＳ３．３集成开发环境中，编写了双环模型预测控制算法程序，另外，为实时观测

6、电机波形的变化情况，还专门编写了基于Ｌａｂｖｉｅｗ的图形检测软件程序，代替了示波器的功能、减低了系统复杂度；５．３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ控制芯片的永磁搭建了基于ＴＭＳ同步电机矢量控制实验平台，将算法程序和图形检测程序下载到ＤＳＰ中进行实时调试、运行，并在Ｌａｂｖｉｅｗ监测界面实时观测波形状态，进行了双环模型预测控制和传统ＰＩ控制的实验对比分析，实验结果验证了模型预测控制算法的有效性和可行性，并取得了比传统ＰＩ控制更优良的动静态性能和抗负载扰动性能。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得

7、的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：－曰期丨：Ｓ３西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要永磁同步电机具有结构简单、运行可靠、功率因数高、损耗小等优点，在交流传动领域应用非常广泛。随着社会发展，很多场合对电机控制性能的要求越来越高，在矢量控制系统中，普通的ＰＩ控制受不确定因素的影响大、参数整定复杂等缺点。在很

8、。多场合，传统的ＰＩ控制策略已经难以满足高性能的控制需求模型预测控制是一种智能控制算法ＭＰＣ，具有滚动优化、在线反馈校正的特性，（）是一种能够较好地抑制参数变化和不确定性扰动的新型