基于自抗扰策略的永磁同步电机直接转矩控制

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1、夺国种違省若大赛ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ硕±学位论文戀论文题目基于旬抗批■策路的永凌同步电机直接转化控制祁世氏作者姓名学科专导航、制导与控制业王永教援导师姓名二〇一六年五月完成时间■■■中逸种緣接木乂香硕±学位论文參基于自抗扰策略的永磁同步电机直接转矩控制作者姓名：祁世民学科专业：导航、制导与控制导师姓名：王永教授完成时间—六年五月：二〇ｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｆＳｃｉｅｎｃｅ

2、ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｙｏｇｙＡ’ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏ「ｍａｓｔｅｒｓｄｅｒｅｅｇｗＤｉｒｅｃｔＴｏｒｕｅＣｏｎｔｒｏｌｏｆＰｅｒｍａｎｅｎｔｑＭａｎｅｔＳｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒＢａｓｅｄｏｎｇｙＡｃｔｉｖｅＤｉｓｔｕｒｂａｎｃｅＲｅｅｃｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｊ’Ａｕ化ｏｒｓＮａｍｅ；ＳｈｉｍｉｎｉＱＳｅｃｉａｌｉｔ：ＮａｖｉａｔｉｏｎＧｕｉｄａｎｃｅａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｐｙｇ，Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＹｏｎｇＷａｎｇＦｉｎｉ

3、ｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ｍａ２０１６ｙ，中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研巧工作所取得的成果。除己特别加Ｗ杨注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研巧成果一。与我同工作的同志对本研充所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名；签字日期：．１（ｙ中国科学技术大学学位论文授权使用声明一作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权；，即学校有权按有关规定向国家有关部口或化构送交论文的复印件和电子版，允许论

4、文被查阅和借阐，可Ｗ将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制一手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。开□保密（年）＿＿＾■作者签名；导师签名郑＾本：＾签字日期：心签字日期；＾（摘要痛要随着电力电子技术、现代控制理论Ｗ及微处理器等技术的发展，交流电机调速性能得Ｗ迅速提商并在很多调速领域逐渐取代直流电机。作为交流同步电动机的一员，永磁同步电机由于具有结构简单、功率因数高、转矩惯呈：比

5、大的优点在调速领域占有重要地位，随着对商精度调速需求的日益増长，永磁同步电机的应用前景越来越好，同时对高性能调速算法的需求也越来越高。一直接转矩控制是继矢量控制之后出现的另商性能闭环调速策略，通过对电磁转矩Ｗ及定子礎链的控制实现电机调速，强调对电滋转矩的直接控制，具有响应迅速，鲁棒性强等优点。传统的直接转矩控制使用滞环比较器对转矩进行控制，存在转矩脉动大、逆变器开关频率不恒定的缺点。基于空间矢量调制的直接转矩控制虽然解决了开关频率的问题，然而控制性能往往受限于Ｐ阻调节器参数。为实现定子磁链和电磁转矩的准确估计，本文基于电

6、机实验平台的结构和特点，考虑Ｈ种条件下的观测性能：定子电压选择来源不同、有初始磁链估计误差Ｗ及定子电阻发生变化。对Ｈ种观测模型下的观测性能进行了理论分析和仿真验证，最终选择了合适的模型设计定子磁链和转矩观测器。为提髙电机的调速精度，降化转矩脉动，本文基于定子磁场同步旋转坐巧系下的数学模型，借鉴自抗扰技术的思想，设计了参考电压控制律，并利用空间矢量调制技术调制参考电压驱动逆变器为电机供电，最终得到基于自抗扰策略的直接转矩控制方案，并对控制方案的可行性进行了仿真对比分析。最后，本文利用电机的空载启动实验、带负载启动实验Ｗ及期

7、望转速突变实验对控制方案的调速性能进行了对比分析，并进行了算法复杂度的计算，验证了本文调速方案的可行性。关键词：永磁同步电机，直接转矩控制，定子磁链观测，自抗扰控制，空间矢量调制ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＷｉ化化ｅｄｅｖｅｌｏｍｅ打ｔｏｆｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ化ｃｈｎｏｌｏ，ｍｏｄｅｍｃｏｎ杠ｏｌ化ｅｏｒａｎｄｐｐｇｙｙｍｉｃｒｏｒｏｃｅｓｓｏｒ化ｃｈｎｏｌｏ，化ｅｓｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｅｒｆｂｒｍａ打ｃｅｏｆＡＣｍｏＵ）ｒｉｓｒａｉｄｌｐｇｙｐｐｐｙｉｎｃ

8、ｒｅａｓｉｎｇ，ａｎｄＡＣｍｏｔｏｒｉｓｇｒａｄｕａｌｌｙｒｅｐｌａｃｉｎｇＤＣ