基于转矩观测器的pmsm滑模变结构矢量控制系统

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1、学巧代号１０５３２学号Ｓ１２０９４０２８分类号ＴＭ３４６密级公开戀／减碱為乂攀ＨＵＮＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±学位论文基于转矩观测器的ＰＭＳＭ滑模变结构矢量控制系统学位申请人姓名陈秀娟１培养单位电气与信息：程学院导师姓名及职称余致巧副教授学科专业控制科学与Ｘ程研究方向电力电子与电Ａｉ传动论文提交日期２０１５年５月６ＩＩ学校代号：１０５３２学号：Ｓ１２０９４０２８密级：公开湖南大学硕±学位论文基于转矩观测器的

2、ＰＭＳＭ滑模变结构矢量控制系统学位巧请人姓名：陈秀娟导师姓名及巧称；余致廷副教授培养宝位：电气与信息工程学院专业名挽：控制科学与工巧论女巧交日期：２０１４年５月６日论女答锐日巧：２０１５年５月８日答鉛委员会主巧；李树涛教巧Ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｓｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ巧化ｍｙ巧ｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｅｒａｌｓｌｉｄｉｎｍｏｄｅｖａｒｉａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈａｔｏｒｕｅｇｇ

3、ｑｏｂｓｅｒｖｅｒｂｙＣＨＥＮＸｉｕＪｕａｎ良．Ｅ．ＷｕｈａｎＰｏｌｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔ２０１２（ｙｙ）ＡｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＳｃｉｅｎｃｅｉｎＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｉｎｈｅｔＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｅｒ

4、ｖｉｓｏｒｐＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＳＨＥＺｈｉｔｉｎｇＭａｙ，２０１５湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研巧所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：巧、考鴻日期：别５年５月＾日学位论文版权使用授权书１本学位论文作者完全了解学

5、校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密囚。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名：帝補曰期：如度年５月２３曰—导师签名曰期；义月日拿，产ｊＩ基于转矩观测器的ＰＭＳＭ滑模变结构矢量控制系统摘要永磁同步电动机（

6、ｐｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒｓ，ＰＭＳＭ）Ｗ其轻量化、可靠性离、损耗低等优点著称在电机控制领域如空调、电动汽车，压缩机等方，面广泛推广应用。传统的双闲环控制（速度环和电流环）在ＰＭＳＭ控制系统中通常采用ＰＩ控制器。虽然，ＰＩ调节器对于解决线性问题有很好的效果，却不能很好的解决非线性问题。然而，ＰＭＳＭ多变量强稱合的特点会存在诸多非线性因素，如电流稱合，参数的摄动和外部扰动等。所（＾传统？１控制已经不能满足人们对电机控制高性能的要求一一，滑模变结构控制作为

7、种非线性控制算法，为ＰＭＳＭ提供了种很好的高性能控制策略。针对ＰＭＳＭ速度控制非线性问题，本文详细介绍了滑模变结构控制的原理和传统的设计方法，分析了滑模变结构控制会带来的抖振问题的原因和解决方一法。重点研巧了个基于转矩观测器的ＰＭＳＭ积分滑模变结构速度控制器。在传统积分滑模变结构的基础上，结合积分消除噪音的优点和滑模变结构不需要确一定参数的优势，通过选择合适的控制律和滑模面，设汁了个积分滑模变结构速一，同时构建个负载转矩观测器，度控制器，实时观测负载转矩变化有效改善了负载转矩变化时带来的抖

8、振问题。运用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论分别对积分滑模变结构控制系统和负载转矩观测器进巧了稳定性分析。在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台上，针对基于转矩观测器ＰＭＳＭ积分滑模变结构速度控制，在额定转速、负载变化和系统参数变化时分别与传统ＰＩ控制性能进行。仿真对比研巧仿真结果表明，采用基于转矩观测器的积