基于特征模型的永磁同步电机转速自适应控制方法及应用研究

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1、UniversityofScienceandTechnologyofChina硕士学位论文论文题目減的永谈同步电机转速產控制方法及应用斫光作者姓名食晚华学科专业控喇科学与工程导师姓名王教授完成时间二—年工力中料§在名大硕士学位论文基于特征模型的永磁同步电机转速自适应控制方法及应用研究作者姓名：窦晓华学科专业：控制科学与工程导师姓名：王永教授完成时间：UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster'sdegreeResearchonControlMethodandApplicationofPermanentMag

2、netSynchronousMotorBasedonCharacteristicModelAuthor'sName：：：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究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研宄成果。与我一同工作的同志对本研宄所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：狐’：宴辟华签字日期中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，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门或机构送交论文的复印件和电子版，允

3、许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、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一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。开口保密（年）签字日期：签字曰期：腻摘要摘要作为低碳电机，永磁同步电机已成为交流伺服系统的主流之选，应用在工农业、航天航空和国防等各个领域；其市场需求量巨大，发展前景广阔。但因永磁同步电机是一个多变量、强耦合、时变的非线性系统，且由其构成的交流伺服系统又存在着参数摄动、能量转换、机械传递等不确定性因素的影响，使得实现高精度的控制比较困难，所以永磁同步电机的控制问题一

4、直是研宄的热点之一。为此，有必要寻找一种简单有效的控制方法。特征建模理论已经在大量工程实践中证明可以解决复杂对象建模困难的实际问题，也方便设计低阶、智能控制器。所以本文以永磁同步电机转速控制系统为研宄对象，探究特征建模理论在永磁同步电机转速控制系统中的应用，主要包括以下几个方面：通过比较分析矢量控制下的不同控制策略，对永磁同步电机在坐标系下的数学模型采用“，，的控制策略；并在此基础上建立了永磁同步电机的特征模型，确定了特征参数的辨识方法并用数学仿真实验法和实际工程考察法对模型的准确性进行了验证。基于永磁同步电机的特征模型，设计了以线性和非线性黄金分割自适应控制器为主的永磁同步电机两种控

5、制方案。通过仿真初步整定了控制器的可调参数及其作用规律，验证了控制器的鲁棒性。对比两种控制方法，非线性黄金分割自适应控制器在稳态精度上更具有优越性。依据智能自适应控制理论和方法，设计了线性智能组合控制器，仿真和实验结果表明智能控制器具有较高的控制精度、较强的鲁棒适应性和较好的稳态性能。针对系统超调和快速性之间的矛盾问题，设计了一个带有安排过渡过程的非线性黄金分割自适应控制方案，仿真和实验都验证了该方案能彻底消除超调，改善了系统的过渡过程，提高了系统的控制性能。关键词：永磁同步电机，特征模型，黄金分割自适应，转速控制，安排过渡过程AbstractABSTRACTAsalow-carbon

6、motor,permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)hasbeenthemainstreamofACservosystem,whichbeingwidelyusedineveryfields，，，“，’AbstractKeyWords:PMSM,Characteristicmodel,Goldensectionadaptive，目录目录摘要第一章绪论弓言欠磁同步电机的建模方法永磁同步电机的控制方法本文工作第二章交流永磁同步电机转速控制系统永磁同步电机的基本结构定子结构转子结构永磁同步电机转子结构形式永磁同步电机的数学模型三相静止轴系下的数学模型静止轴系

7、下的数学模型旋转轴系下的数学模型永磁同步电机的矢量控制策略控制功率因数等于控制最大转矩电流控制永磁同步电机矢量控制工作原理永磁同步电机转速控制系统的组成主回路永磁同步电机本体转速闭环调节目录生成实现永磁同步电机转速控制实验仿真系统本章小结第三章永磁同步电机的特征模型特征模型的基本概念线性定常系统的特征建模原理永磁同步电机的特征建模永磁同步电机特征模型的特征参数辨识永磁同步电机特征模型的验证本章小结第四章基于特征模型的永磁同步电机转速自适应控制基