基于擾動(dòng)觀測器的永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制.pdf

1、近幾十年來，隨著大功率電子器件和現(xiàn)代電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在電動(dòng)車、機(jī)器人以及數(shù)控機(jī)床等各個(gè)方面得到了廣泛應(yīng)用。永磁同步電機(jī)因?yàn)槠涓咝?、寬調(diào)速范圍和良好的跟蹤性能在調(diào)速系統(tǒng)中占據(jù)了越來越重要的地位。但是，永磁同步電機(jī)及其逆變驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)非線性多變量系統(tǒng)，經(jīng)典控制理論不能取得良好的控制效果，越來越多海內(nèi)外的專家學(xué)者研究如何將現(xiàn)代控制理論用于永磁同步電機(jī)。
　　本文首先介紹了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上分析

2、了基于速度外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。接著介紹了永磁同步電機(jī)電流環(huán)控制方案，在電流環(huán)傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上，通過零極點(diǎn)對(duì)消的方法得到一個(gè)二階系統(tǒng)，通過選擇合適的阻尼比與帶寬來得到所期望的系統(tǒng)響應(yīng)。然后分析了速度環(huán)分別為PI控制器與IP控制器的速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，理論分析表明在相同調(diào)節(jié)時(shí)間的情況下，PI控制器的抗擾性能與IP控制器的抗擾能力一致，PI控制器的上升時(shí)間小于IP控制器，但是超調(diào)量大于IP控制器。最后通過仿真證明了理論分析的

3、有效性，為永磁同步電機(jī)電流環(huán)與速度環(huán)控制器的選擇提供了參考依據(jù)。
　　為了得到更好的跟蹤與抗擾性能，本文將擾動(dòng)觀測器引入永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了速度環(huán)調(diào)節(jié)器為P+DOB控制器的調(diào)速系統(tǒng)。理論分析表明P+DOB控制器實(shí)際上是一個(gè)二自由度控制器，可以調(diào)節(jié)比例系數(shù)與低通濾波器帶寬來分別調(diào)節(jié)系統(tǒng)的響應(yīng)速度與抗擾性能，簡化了參數(shù)調(diào)節(jié)。然后比較了低通濾波器分別為一階低通濾波器與二階低通濾波器的P+DOB控制器的性能，得出了在響應(yīng)速度及抗擾