畢業(yè)論文——基于線性-滑?？刂频挠来磐诫姍C速度調(diào)節(jié)器設(shè)計-資料下載頁
2025-06-19 17:49本頁面
【正文】 /格) pismc（f）負載穩(wěn)定pi與smc控制下電流響應(yīng)圖41負載突變，穩(wěn)定時動態(tài)響應(yīng)仿真波形圖41為系統(tǒng)分別采用PI和滑模控制策略對比仿真波形，根據(jù)負載突然變化時的動態(tài)響應(yīng)仿真結(jié)果表明：如圖41(a)(b)，PI控制器具有快速的動態(tài)響應(yīng)響應(yīng)能力，但該控制策略下的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)略有超調(diào)，且隨負載變化率的增大而增大；而采用滑膜控制器的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)具有較強的魯棒性，在負載突變下，其響應(yīng)略有滯后。如圖41(c)，負載轉(zhuǎn)矩從1 N?m增加到3 N?m時，滑?？刂扑钑r間大于約1ms。圖41(d)(e)分別為不同控制策略下突變負載對應(yīng)的電流響應(yīng)曲線，PI控制輸出電流響應(yīng)快，同時伴有超調(diào)現(xiàn)象，而滑模控制輸出電流響應(yīng)滯后時間長，但沒有超調(diào)現(xiàn)象。在穩(wěn)態(tài)時，滑?？刂撇呗暂敵鲛D(zhuǎn)矩脈動相對小，如圖41(f)所示。Time (50ms/格)Current (5A/格) Time (5ms/格)Torque (1Nm/格) （a）轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線 （b）電流響應(yīng)曲線圖42 線性滑模控制下動態(tài)響應(yīng)仿真波形由圖41可以看出，這兩種控制策略具有鮮明的特點，即PI控制策略具有更快的動態(tài)響應(yīng)能力，滑?？刂凭哂懈鼜姷目箶_動特性。因此，綜合PI和滑?？刂撇呗詢?yōu)點設(shè)計的線性滑模控制器輸出響應(yīng)曲線如圖42(a)(b)所示。當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定于1N?m時，控制器表現(xiàn)為滑?？刂撇呗裕滢D(zhuǎn)矩脈動小，系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)態(tài)特性和較強的抗外界擾動能力；負載突加到2N?m時，通過調(diào)節(jié)控制增益使控制器表現(xiàn)為PI特性，輸出電流及轉(zhuǎn)矩快速跟蹤負載變化，當(dāng)轉(zhuǎn)矩和磁鏈誤差滿足下式時 其中 控制器又表現(xiàn)為滑?？刂铺匦?。在暫態(tài)過程中，線性滑?？刂破黧w現(xiàn)了良好快速跟蹤能力和抗外界擾動特性，有效抑制轉(zhuǎn)矩和電流超調(diào)現(xiàn)象，且電流畸變小。結(jié)論本文在查閱大量文獻的基礎(chǔ)上，對永磁同步電機及其控制系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀作了總結(jié)和概括。 在本設(shè)計的研究與開發(fā)過程中，主要完成了以下工作： 1．首先介紹了永磁同步電機結(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型；接著深入研究了永磁同步電動機矢量控制的工作原理及其電流控制方法，確定電流反饋控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析電流解耦環(huán)節(jié)的主要影響因素并給出解決辦法。 2．介紹了滑模變結(jié)構(gòu)的基本原理，并針對變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)中的抖振問題設(shè)計了滑模變結(jié)構(gòu)組合速度環(huán)控制器。并在以上在理論研究的基礎(chǔ)上，建立了基于Matlab的永磁同步電機控制系統(tǒng)仿真模型，通過仿真實驗驗證了系統(tǒng)設(shè)計的正確性，為實際系統(tǒng)的設(shè)計和分析打下了基礎(chǔ)。 3．在仿真實驗的基礎(chǔ)上，完成了以DSP TMS320F2812為系統(tǒng)控制核心的永磁同步電機控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計，并對控制系統(tǒng)的軟件主要組成部分功能結(jié)構(gòu)分別進行設(shè)計分析，在軟件設(shè)計中詳細分析了三種測速算法的優(yōu)劣和韌始位置角的具體檢測方法。 對于本設(shè)計的全面展開，以下工作還有待于進一步改進和研究：1．軟件方面設(shè)計更簡潔，程序更加模塊化2．將現(xiàn)代控制理論應(yīng)用到PMSM控制系統(tǒng)中； 3．實現(xiàn)弱磁控制； 4．采用死區(qū)補償策略。參考文獻[l]高景德，王祥珩，李發(fā)海，交流電機及其系統(tǒng)的分析[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2005.[2]李鐘明，稀土永磁電機[M] .北京：國防工業(yè)出版社，1999.[3]陳榮，嚴仰光．交流永磁伺服系統(tǒng)控制策略研究[J].電機與控制學(xué)報，2004．[4]李燁，嚴欣平．永磁同步電動機伺服系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J].微電機，2001．[5] 王成元，夏加寬，楊俊友．電機現(xiàn)代控制技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.[6]駱再飛等，交流伺服系統(tǒng)及先進控制策略綜述[J].機床與液壓，2002.[7]陳堅，交流電機數(shù)學(xué)模型及調(diào)速系統(tǒng)[M].北京：國防工業(yè)出版社，1989．[8]湯蘊瑤，史乃．電機學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.[9]許大中．交流電機調(diào)速理論[M].浙江：浙江大學(xué)出版社，1994.[10]劉晏．基于DSP的交流永磁同步電動機伺服系統(tǒng)及其智能控制研究[D].天津：天津大學(xué)，2002.[11]毛鴻，吳兆麟．基于三相PWM整流器的無死區(qū)空間矢量調(diào)制策略[J]中國電機工程學(xué)報，2001.[2]曾朝暉．永磁同步電機矢量控制策略研究[D].南京：東南大學(xué)，1996．[13]陳伯時，:陳敏遜．交流調(diào)速系統(tǒng)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1998．[14]許強，賈正春，李朗如，新型全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)[J].微電機，1997．[15]胡崇岳．現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)[M]北京：機械工業(yè)出版社，1998．[16]秦憶．現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1995.[17]高波，楊宏，王炎，永磁交流伺服電機的電流相位控制[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報，1997.[18]陳榮，鄧智泉，嚴仰光．永磁同步伺服系統(tǒng)電流環(huán)的設(shè)計[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報，2004.[19]劉偉．關(guān)于矢量控制電流環(huán)復(fù)合控制的應(yīng)用設(shè)計[J].控制系統(tǒng)，2007。24You cannot improve your past, but you can improve your futur
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