基于迭代学习算法的PMSM模型参考自适应矢量控制

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1、学校代号10532学号S150900715分类号TM614密级公开硕士学位论文基于迭代学习算法的PMSM模型参考自适应矢量控制学位申请人姓名赵健康培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称张志文教授学科专业电气工程研究方向电力电子应用与电机控制技术论文提交日期2018年5月10日学校代号：10532学号：S150900715密级：公开湖南大学硕士学位论文基于迭代学习算法的PMSM模型参考自适应矢量控制学位申请人姓名：赵健康导师姓名及职称：张志文教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2018年5月10日论文答辩日期：2018年5月18日答辩委员会主席：罗

2、隆福教授PMSMModelReferenceAdaptiveVectorControlBasedonIterativeLearningAlgorithmbyZhaoJianKangB.E.（ChangShaUniversity）2018AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorZhangZhi

3、WenApril,2018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究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，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，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门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以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，可以

4、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。√（请在以上相应方框内打“”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I硕士学位论文摘要PMSM（PermanentMagnetSynchronousMotor永磁同步电机）具有功率密度大、体积小、效率高、噪声低以及结构简单等诸多优点，广泛地应用在工业生产中的各个领域。矢量控制技术由于控制结构简单、动态性能优越、调速范围宽以及能准确进行定位控制，在PMSM控制系统中得到了广泛应用。本文将模型参考自适应理论应用于PMSM控制系统中以辨识电机转速，

5、从而实现PMSM的无传感器控制。考虑到在一些高精密领域对PMSM控制性能的更高要求，本文在传统矢量控制系统的速度环PI调节器处并联一种新颖的不依赖控制对象数学模型的迭代学习控制器，其作用是对q轴电流给定进行补偿，以期实现对电机转速及转矩脉动的有效抑制。本文首先介绍PMSM的物理结构及其数学模型，对坐标变换和空间电压矢量控制原理进行详细的推导分析，接着给出基于转子磁场定向的id=0控制策略的转速外环、电流内环式的双闭环矢量控制系统模型，并在MATLAB/SIMULINK仿真平台上对其进行仿真分析，仿真结果验证了控制系统的有效性。其次，介绍模型参考自适应系统的相关理论，并根据PM

6、SM在d、q轴坐标系下的电流方程推导PMSM的自适应辨识率，接着给出PMSM的模型参考自适应矢量控制系统模型，并在之前的矢量控制系统仿真模型基础上搭建PMSM的模型参考自适应矢量控制系统，对其进行仿真分析。仿真结果表明估计转速对实际转速的跟踪效果很好，稳态时两者基本无误差，从而验证了模型参考自适应系统辨识电机转速的有效性。最后，详细介绍迭代学习控制理论及其数学描述，给出PMSM控制系统的闭环PI型迭代学习控制方法。对PI型迭代学习控制器的稳定性进行分析，给出带遗忘因子型的闭环PI型学习率，并对学习率的收敛性进行分析。在PMSM模型参考自适应矢量控制系统仿真模型基础上搭建基于迭

7、代学习控制的PMSM模型参考自适应矢量控制系统，对电机在低速和高速两种工况下进行仿真分析。仿真结果发现高低速状态下转速脉动都有很大程度的削弱，转速跟踪精度均得到提高，同时低速状态下转矩脉动也有所削弱，这验证了迭代学习算法的有效性。关键词：永磁同步电机；矢量控制技术；速度传感器；模型参考自适应理论；迭代学习控制；II基于迭代学习算法的PMSM模型参考自适应矢量控制AbstractPermanentmagnetsynchronousmotoriswidelyusedinvariousfieldsinindu