永磁同步电机动态解耦控制研究

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1、永磁同步电机动态解親控制研究ResearchonPermanentMagnetSynchronousMotorDynamicDecouplingControl李星星大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY大连交通大学学位论文独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的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他教育机构的学传或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本人

2、完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。学位论文作者签名:曰期：年Z月/r曰大连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大连交通大学有关保护知识产朽及俣留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用讼文工作成果时署名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连交通大学可以将本学位论女的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论

3、文全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：名导师签名：分f柄P日期：年<月，r日日期：年/月/夕日分类号：学校代号：10150UDC：密级：学号：硕士学位论文永磁同步电机动态解耦控制研究ResearchonPermanentMagnetSynchronousMotorDynamicDecouplingControl学生姓名：导师及职称：学科门类：专业名称：研究方向：申请学位级别：论文答辩日期：学位授予单位：摘要摘要由于永磁同步电机具有功率质量比高、体积小、效率与功率因数高和易于维

4、护等特点，因此被广泛应用于航空航天、伺服控制、机器人和电动汽车等领域。目前，永磁同步电机控制系统的研究受到了越来越多的关注，如何能稳定高效地控制永磁同步电机对推动社会科技进步、生产效率和节能减排等具有积极的影响。虽然矢量控制实现了定子电流转矩分量与励磁分量的解耦，但是在实际控制系统中，电机的d、q轴电流之间还存在耦合影响，这将导致系统的稳定性降低。因此，本文以永磁电机为研究对象，围绕永磁电机的解耦控制系统做了如下工作：(1)本文首先介绍了永磁同步电机的物理模型，通过坐标转换建立了永磁同步电机dq轴旋转坐标系下的数学模型，并介绍了永磁同步电机矢量控制原理。(2)建立了永磁电机数学

5、模型，并基于数学模型分析了电机控制中的耦合影响，在此基础上研究了常用的几种动态解耦策略。电流反馈解耦控制能够通过反馈电流将电压模型中的d、q轴耦合项抵消。这种控制方式结构简单，利于实现，但是在电机参数变化时鲁棒性较差。本文通过内模解耦器的推导，设计了参数变化自适应器的内模解耦控制系统，可以提高内模解耦控制系统的鲁棒性和抗干扰性。(3)对永磁同步电机的最大电流转矩比控制(MTPA)策略进行研究，针对最佳定子电流矢量角与定子电流之间复杂的函数关系，运用最小二乘法的曲线拟合进行近似求解。(4)在理论推导与分析的基础上，利用MATLAB/Simulink仿真平台构建不同解耦控制器的永磁

6、同步电机控制系统。分别在参数准确和有误差的两种情况下，对比不同解耦控制系统下的电机状态响应。仿真结果表明，参数变化自适应的内模控制系统具有较好的动态性能。关键词：永磁同步电机；矢量控制；内模解耦；参数自适应；最大转矩电流比I大连交通大学工学硕士学位论文AbstractPermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)hastheadvantagesofsmallvolume,highpowerquality,efficiencyandhighpowerfactor,easymaintenanceandothercharacteristics,widely

7、usedinaerospace,servocontrol,robot,electricvehicle.Therefore,studyonthecontrolsystemofpermanentmagnetsynchronousmotorhasattractedmoreandmoreattention.HowtoeffectivelycontrolofPMSMhasapositiveimpactonpromotingsocialprogressofscienceandtechnology,pro