基于模糊滑模算法的PMSM无位置传感器控制

发布时间：2023-04-09 14:19

　　永磁同步电机(PMSM,Permanent Magnet Synchronous Motor)广泛应用于工业、农业和生活。针对该电机加位置传感器有使体积增大,对控制精度要求较高、成本大幅提升、传感器易老化出故障等问题,本文提出了新的组合改进趋近律和直觉模糊PID(Proportion Integration Differentiation)的速度环滑模变结构控制器,并结合滑模观测器构成了PMSM无位置传感器控制系统,减少电机体积重量、缩短调整时间、提高响应速度,改进了稳态精度等性能。首先在研究了几种常见矢量控制方法的基础上,提出了一种基于新拟合法的恒磁链控制,提高了电流环控制的精度和系统安全性能。其次针对速度环的永磁同步电机的传统滑模变结构控制存在的问题,提出了基于改进趋近律的新滑模变结构控制器,改善了滑模变结构控制下系统的运动品质,电机响应转速曲线具有近乎无超调,稳态精度高的优点,但还存在响应时间不够快的缺陷。针对这个缺陷,进一步提出了基于直觉模糊PID的控制器。通过直觉模糊集改进传统隶属函数,充分表达隶属信息,提高了模糊控制的精度,仿真验证了该新方法的快速响应性。最后,将速度环提出...

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 模糊控制和直觉模糊控制理论研究现状
        1.2.1 模糊控制
        1.2.2 直觉模糊控制理论
    1.3 滑模变结构控制和永磁同步电机矢量控制研究现状
    1.4 本文主要内容与章节安排
2 永磁同步电机模型和相关理论简介
    2.1 永磁同步电机的物理模型
    2.2 永磁同步电机的数学模型及坐标变换
        2.2.1 永磁同步电机在dq轴坐标系下的数学模型
        2.2.2 坐标变换
    2.3 永磁同步电机的矢量控制原理
        2.3.1 永磁同步电机矢量控制原理与电流控制法简介
        2.3.2 i_d=0控制
        2.3.3 最大转矩电流比控制
        2.3.4 恒磁链控制
    2.4 模糊控制理论
    2.5 滑模控制基本原理
    2.6 本章小结
3 基于新拟合法的永磁同步电机恒磁链控制
    3.1 永磁同步电机恒磁链控制特性分析
    3.2 新曲线拟合法恒磁链控制
        3.2.1 传统曲线拟合法
        3.2.2 新曲线拟合法
        3.2.3 曲线拟合控制法小结
    3.3 新拟合法仿真分析与结果
    3.4 本章小结
4 基于改进趋近律的滑模变结构控制
    4.1 滑模变结构控制系统的动态品质
    4.2 基于改进趋近律的滑模变结构控制器设计
    4.3 基于改进趋近律的滑模变结构控制器参数调整
    4.4 滑模变结构控制仿真及分析
    4.5 本章小结
5 基于直觉模糊的PID控制
    5.1 直觉模糊理论
    5.2 基于直觉模糊的传统隶属函数修正
    5.3 基于直觉模糊的PID控制算法
    5.4 直觉模糊PID控制的结果分析
    5.5 本章小结
6 基于直觉模糊滑模算法的永磁同步电机无位置传感器控制
    6.1 永磁同步电机无位置传感器控制系统建模
        6.1.1 直觉模糊控制模块
        6.1.2 无位置传感器控制模块
    6.2 基于直觉模糊控制的无位置传感器控制
    6.3 基于改进趋近律的滑模变结构无位置传感器控制
    6.4 一种新的基于两种控制器切换的控制器
        6.4.1 两种控制器的优缺点
        6.4.2 基于两种控制器切换的无位置传感器控制
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
作者简介



本文编号：3787161