基于自抗扰技术的永磁同步电机调速方法研究.pdf

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1、分类号UDC密级单位代码】Q]墨】基于自抗扰技术的永磁同步电机调速方法研究龙晓军指导教师于双和职称学位授予单位大连海事大学教授申请学位级别硕士学科(专业)控制理论与控制工程论文完成日期2011年5月1日答辩El期2011年6月30日答辩委员会主席＼>了戈ResearchonSpeedRegulationofPermanentMagnetSynchronousMotorBasedonAuto,ActiveDisturbanceRejectionControlAthesisSubmittedtoDalianMaritimeU

2、niversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyLongXiaojan(ControlTheoryandControlEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorYuShuangheJune2011Ⅷ3舢2舢6川5㈣9㈣8⋯⋯川●lⅢY大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博，硕士学位论文

3、：基王自蕴选照苤丝丞磁回垄生扭遢速立选班塞：．。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关

4、数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。不保密√(请在以上方框内打“√”)论文作者签名：叁蘸辂师签名：@和日期：2口川年7月牛日中文摘要摘要永磁同步电机(Permanentmagnetsynchronousmotor，

5、简称PMSM)因其体积小、效率高、可靠性高以及对环境适应能力强等优点而被广泛应用于工业生产等各个领域。PMSM是一种多变量、非线性、强耦合、时变的被控对象，因此解决系统的非线性性和不确定性成了PMSM控制的关键。本文采用了自抗扰控制技术(Auto／ActiveDisturbancesRejectionController,简称ADRC)，它继承了经典控制中“基于误差来消除误差”的思想精髓，是不依赖于被控对象精确数学模型的一种新型的控制方法。ADRC可以很好的解决系统的非线性和不确定性的问题，对系统的扰动具有很好的抗干扰能

6、力，因此保证了系统的控制精度，具有良好的动、静态性能和鲁棒性。本文首先对交流伺服系统的发展以及交流电机经典的控制策略作了简单的介绍，提出了本文的研究内容。然后推导了PMSM在d-q轴坐标系下的数学模型，根据PMSM的数学模型，介绍了PMSM的矢量控制策略，并通过使id=O实现系统的解耦控制。接着介绍了ADRC的发展，分析了自抗扰控制器的各个组成部分(跟踪微分器、扩张状态观测器、状态反馈控制率以及扰动补偿)的结构与原理。针对永磁同步电机调速系统设计了自抗扰控制器和基于扩张状态观测器的比例控制器，并根据扩张状态观测器观测扰动

7、的能力设计了速度观测器。利用M明AB＼simulink软件对基于ADRC的各个调速系统进行仿真，并将仿真结果与矢量控制系统的控制效果进行比较。基于ADRC的调速系统的速度调节效果比矢量控制的调节效果更好；无论是在低速还是高速运转时，当系统的负载发生变化时，基于ADRC的调速系统都具有很好的抗干扰能力；速度观测器对系统速度有很好的跟踪能力，负载扰动对速度观测器的影响很小。仿真结果表明：在自抗扰控制器中，扩张状态观测器起到了观测系统扰动的作用，并通过扰动补偿环节减小扰动对系统的影响；基于ADRC的调速系统对负载扰动有很好的抗

8、干扰能力，具有很好的动、静态性能和良好的鲁棒性。关键词：永磁同步电机；矢量控制；自抗扰控制技术；扩张状态观测器英文摘要AbstractBecauseofitssmallsize，highefficiency,reliabilityandadaptabilitytotheenvironmentandSOon，perma