基于模糊逻辑的永磁同步电机位置控制系统的研究
发布时间：2021-11-22 06:36
电机控制系统伴随着电机制造工艺、电力电子技术、计算机技术及现代控制理论的不断发展而发展。永磁同步电机以其高效率、低损耗、高转矩电流比等优点,在工业领域得到了越来越广泛的应用。以永磁同步电机为执行机构、以数字芯片为运算处理核心,同时应用现代智能控制算法的数字化永磁同步电机伺服系统成为当今工业发展的主要方向。本文在永磁同步电机的数学模型和矢量控制理论基础上,采用了模糊逻辑理论对位置控制器进行设计和改进,根据系统位置误差和位置误差变化率的不同情况,在模糊控制器和PI控制器之间进行切换,使得本文设计的永磁同步电机位置控制系统即具有模糊控制的快速性和抗扰性,又具有PI控制的稳态精度。具体设计中首先分析和建立了永磁同步电机的数学模型,在永磁同步电机两相旋转d-q坐标系下对数学模型进行解耦运算；然后阐述了永磁同步电机矢量控制系统原理和实现方法,在二者的基础上构建了矢量控制下的永磁同步电机位置控制系统,并且采用了id=0的控制方法,使单位电流产生最大的电磁转矩,并且对电流环进行了改进,采用交叉乘积电流环的结构形式,由此确立了三闭环调节的永磁同步电机位置控制系统。为了进一步提高系统的快速性和稳定性,本文...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
永磁同步电机位置控制系统结构
坐标系为固定在定子上的旋转坐标系，定子磁链的方向为x轴的正方向。心轴系随着转子以电角速度(电角频率)。:一起旋转，心轴系随着定子旋转磁场以电角速度(电角频率)田、一起旋转，它们的空间坐标位置如图2.1所示。坐标变换的基本思想就是将交流电机的物理模型等效的变换成类似直流电机的模式，然后再模仿直流电机进行控制。不同电机模型彼此等效的原则是在不同坐标系下产生的磁动势相等。坐标变换理论涉及到三种坐标系:三相静止坐标系ABc、两相静止垂直坐标系叨和两相同步旋转坐标系d一q。坐标变换就是在这三种坐标系下对通用矢量进行不同坐标系下等效分解的结果。三相物理量可以用一个空间旋转矢量在三个静止对称轴ABC上投影来表示。表示三相对称物理量的矢量称为称为通用矢量。
B为粘滞摩擦系数，J为转子和所带负载的磁转矩公式可以看出，由于内轴定子等效绕组的矩决定于定子交轴电流分量和转子磁链。在永磁链恒定不变，所以几乎都采用转子磁链定向方式机的矢量控制策略电动机矢量控制针对感应电机提出的，但其工作原理和方法对于电机矢量控制主要是对定子电流的矢量的相位和式(2.19)和(2.20)可以看出，当转子永磁体的励磁电磁转矩完全取决于定子电流的空间矢量i*，而。，也就是说控制i、和i。就可以控制电机的电磁转效成直流电动机，将定子电流分解为励磁电流和
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能交流永磁同步电机伺服系统现状[J]. 李永东,张猛. 伺服控制. 2008(01)
[2]电动车用永磁同步电机的双模糊控制研究[J]. 程飞,过学迅,别辉. 中国电机工程学报. 2007(18)
[3]感应电动机系统的变结构反推控制研究[J]. 王家军,王建中,马国进. 中国电机工程学报. 2007(06)
[4]基于燃气轮机转速直接型自适应模糊控制器的设计[J]. 邓玮,张化光. 系统仿真学报. 2007(02)
[5]PMSM控制系统中SVPWM与SPWM的比较研究[J]. 苏娟莉,张双运,靳小军,白云超. 西安文理学院学报(自然科学版). 2006(02)
[6]SVPWM的等效算法及SVPWM与SPWM的本质联系[J]. 周卫平,吴正国,唐劲松,刘大明. 中国电机工程学报. 2006(02)
[7]通用变频器矢量控制与直接转矩控制特性比较[J]. 赵争鸣,袁立强,孟朔,李崇坚. 电工技术学报. 2004(04)
[8]永磁同步电机的电流比较控制及速度预测控制[J]. 曾光,李新民,辛建坤,徐艳平. 西安理工大学学报. 2003(02)
[9]预测控制技术及应用发展综述[J]. 许超,陈治纲,邵惠鹤. 化工自动化及仪表. 2002(03)
[10]基于参数自调整模糊控制的交流闭环调速系统[J]. 曹承志,魏永广,乔琚瑶,曲红梅. 沈阳工业大学学报. 2000(02)
博士论文
[1]永磁同步电动机磁场定向控制的研究[D]. 尚喆.浙江大学 2007
[2]矢量控制永磁同步电动机交流伺服系统的研究[D]. 吴茂刚.浙江大学 2006
[3]永磁同步电机伺服系统控制策略的研究[D]. 林伟杰.浙江大学 2005
[4]永磁同步电机伺服系统非线性控制策略的研究[D]. 刘栋良.浙江大学 2005
[5]高性能永磁同步电机直接转矩控制[D]. 孙丹.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于DSP的全数字交流模糊位置伺服控制系统的研究[D]. 朱孝勇.江苏大学 2002
本文编号：3511136
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
永磁同步电机位置控制系统结构
坐标系为固定在定子上的旋转坐标系，定子磁链的方向为x轴的正方向。心轴系随着转子以电角速度(电角频率)。:一起旋转，心轴系随着定子旋转磁场以电角速度(电角频率)田、一起旋转，它们的空间坐标位置如图2.1所示。坐标变换的基本思想就是将交流电机的物理模型等效的变换成类似直流电机的模式，然后再模仿直流电机进行控制。不同电机模型彼此等效的原则是在不同坐标系下产生的磁动势相等。坐标变换理论涉及到三种坐标系:三相静止坐标系ABc、两相静止垂直坐标系叨和两相同步旋转坐标系d一q。坐标变换就是在这三种坐标系下对通用矢量进行不同坐标系下等效分解的结果。三相物理量可以用一个空间旋转矢量在三个静止对称轴ABC上投影来表示。表示三相对称物理量的矢量称为称为通用矢量。
B为粘滞摩擦系数，J为转子和所带负载的磁转矩公式可以看出，由于内轴定子等效绕组的矩决定于定子交轴电流分量和转子磁链。在永磁链恒定不变，所以几乎都采用转子磁链定向方式机的矢量控制策略电动机矢量控制针对感应电机提出的，但其工作原理和方法对于电机矢量控制主要是对定子电流的矢量的相位和式(2.19)和(2.20)可以看出，当转子永磁体的励磁电磁转矩完全取决于定子电流的空间矢量i*，而。，也就是说控制i、和i。就可以控制电机的电磁转效成直流电动机，将定子电流分解为励磁电流和
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能交流永磁同步电机伺服系统现状[J]. 李永东,张猛. 伺服控制. 2008(01)
[2]电动车用永磁同步电机的双模糊控制研究[J]. 程飞,过学迅,别辉. 中国电机工程学报. 2007(18)
[3]感应电动机系统的变结构反推控制研究[J]. 王家军,王建中,马国进. 中国电机工程学报. 2007(06)
[4]基于燃气轮机转速直接型自适应模糊控制器的设计[J]. 邓玮,张化光. 系统仿真学报. 2007(02)
[5]PMSM控制系统中SVPWM与SPWM的比较研究[J]. 苏娟莉,张双运,靳小军,白云超. 西安文理学院学报(自然科学版). 2006(02)
[6]SVPWM的等效算法及SVPWM与SPWM的本质联系[J]. 周卫平,吴正国,唐劲松,刘大明. 中国电机工程学报. 2006(02)
[7]通用变频器矢量控制与直接转矩控制特性比较[J]. 赵争鸣,袁立强,孟朔,李崇坚. 电工技术学报. 2004(04)
[8]永磁同步电机的电流比较控制及速度预测控制[J]. 曾光,李新民,辛建坤,徐艳平. 西安理工大学学报. 2003(02)
[9]预测控制技术及应用发展综述[J]. 许超,陈治纲,邵惠鹤. 化工自动化及仪表. 2002(03)
[10]基于参数自调整模糊控制的交流闭环调速系统[J]. 曹承志,魏永广,乔琚瑶,曲红梅. 沈阳工业大学学报. 2000(02)
博士论文
[1]永磁同步电动机磁场定向控制的研究[D]. 尚喆.浙江大学 2007
[2]矢量控制永磁同步电动机交流伺服系统的研究[D]. 吴茂刚.浙江大学 2006
[3]永磁同步电机伺服系统控制策略的研究[D]. 林伟杰.浙江大学 2005
[4]永磁同步电机伺服系统非线性控制策略的研究[D]. 刘栋良.浙江大学 2005
[5]高性能永磁同步电机直接转矩控制[D]. 孙丹.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于DSP的全数字交流模糊位置伺服控制系统的研究[D]. 朱孝勇.江苏大学 2002
本文编号：3511136
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