自抗扰控制算法在永磁同步电机调速系统中的应用

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1、摘要电力电子技术，微电予技术以及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J'。．永磁同步电机控制算法的研究也0l起国内外学者的J’泛关注。本文对自抗扰控制算法在永磁同步电机调速系统l}I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十惯量辨识的一阶自适应自抗扰控制器的理论与实验研究：■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。沧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屯机的几种主要控制算法的特点及存

2、在问题。接着介绍了水磁同步电机渊速系统的原理，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·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控制方案舸I比，本文的一阶简化FI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。实验结粜表明，自适应自抗扰控制方案对惯量的变化干f着较强的自适应性。最后，针对骱自抗扰控制方案中用f’。近似代替屯的问题，提出了永磁同步电机的二二阶自抗

3、扰控制算法；针对扩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j}I了模型补偿FI抗扰控制算法。并对_阶rj抗扰和模型补偿n抗扰算法在水磁问步电机凋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，这两种方案部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，凋速，惯最辨识，自适应，阶次，模型补偿AbstractWiththerapidprogressinpowerelectronictechnology,microelectronictechnolog

4、y,especiallydigitalsignalprocessors(DSP)，andcontroltheory,permanentmagneticsynchronousmotor(PMSM)ACsefvosystemsarcwidelyutilized．AndtheresearchonthecontrolalgorithmsofPMSMattractsgreatattentionfromdomesticandforeignresearchers．Inthispaper,thetheoryandappl

5、icationofactivedisturbancesrejectioncontrol(ADRC)algorithmforPMSMspeed-regulationsystemarestudieddeeplyfromthreeperspectives：theresearchoninertiaidentificationtechnology,andthetheoryandexperimentalresearchontheapplicationofone-orderadaptiveADRCbasedoniner

6、tiaidentification；thetheoryandsimulationresearchontwo-orderADRC；thetheoryandsimulationmodel-compensationADRC．Thepapercanbedividedintofourparts．First，thebackgroundofresearchonACservosystemisintroduced．AndthecharacteristicsandflawsofmajorPMSMcontrolalgorith

7、msarediscus∞dinbrief,andthenthemechanismofPMSMspeed-regulationsystemisillustrated．Second，aftertheanalysisofmechanismofADRC，asimplifiedone-orderADRCalgorithmisdesignedforPMSMbasedoavectorcontrolscheme，andtheruleadjustmentofparemate借ofsimplifiedone-orderADR

8、Cisstudiedbyexperimentsdeeply．Experimentresultsindicatethat，comparedwithtime-varyingPIcontrolscheme，thesimplifiedone-orderADRCschemestudiedinthispapernotonlyshowsbattertransientdynamics，butalsoimprovestheanti-distur