永磁同步電機(jī)自適應(yīng)控制技術(shù)研究.pdf

1、自適應(yīng)控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的控制，在數(shù)控機(jī)床、塑造機(jī)械手、智能輪椅等高精度的控制領(lǐng)域中引入自適應(yīng)控制策略可以提高系統(tǒng)的精確性、穩(wěn)定性和抗干擾能力。
　　在電機(jī)運(yùn)行過程中，負(fù)載變化會導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，影響電機(jī)的性能。負(fù)載是指影響電機(jī)的性能的一類參數(shù)，可以包括：負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)子慣量、摩擦系數(shù)等參數(shù)。本論文僅以負(fù)載轉(zhuǎn)矩為研究對象，估計負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化率。分析負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化對電機(jī)轉(zhuǎn)速造成的影響，設(shè)計兩種抗負(fù)載轉(zhuǎn)矩擾動的控

2、制方法，本論文主要從以下幾方面進(jìn)行闡述：
　　1.分析永磁同步電機(jī)自適應(yīng)控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，掌握常用的抗負(fù)載擾動的自適應(yīng)控制方法，并總結(jié)各類方法的優(yōu)缺點。
　　2.以某型號750w低慣量伺服電機(jī)為研究對象，在MATLAB/Simulink環(huán)境中建立電機(jī)的仿真模型，利用該電機(jī)模型研究負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化對電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。正弦型曲線有良好的加減速特性，選用正弦型曲線作為電機(jī)速度的輸入信號。
　　3.提出估計負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方法。因為在

3、電機(jī)中負(fù)載轉(zhuǎn)矩是測量不到的，只能對它進(jìn)行估計，得到估計值T?L。我們知道在電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中，對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制是由電流iq決定的，負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時會引起電流iq的變化，對電流iq進(jìn)行補(bǔ)償就可以校正電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動，為了求出補(bǔ)償電流，就要估計出負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化率。采集負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時電機(jī)轉(zhuǎn)速ω的數(shù)據(jù)，利用最小二乘法就可以估計出負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化率。
　　4.為了抑制負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化對電機(jī)轉(zhuǎn)速造成的影響，設(shè)計兩種控制方法:
　　第一種方法是前饋

4、補(bǔ)償法；在電機(jī)的速度環(huán)中設(shè)計負(fù)載估計器和q軸電流前饋補(bǔ)償器，負(fù)載估計器的作用是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化估計出負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化率，補(bǔ)償器的作用是利用負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化率計算出補(bǔ)償電流，在速度環(huán)中對電流iq進(jìn)行補(bǔ)償，抑制電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動，實現(xiàn)電機(jī)在負(fù)載轉(zhuǎn)矩擾動時的自校正控制。
　　第二種方法是自校正PI控制器設(shè)計方法：在電機(jī)的速度環(huán)中，僅靠1個PI控制器不能很好調(diào)節(jié)各種范圍的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，因此提出自校正 PI控制器設(shè)計方法，根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小設(shè)計3個PI控制