基于氣隙磁鏈的永磁同步電機建模與控制.pdf

1、隨著永磁同步電機廣泛應用，特別是在高精度、大功率場合的應用越來越普遍，氣隙磁鏈的控制性能也顯得越來越重要。合適的氣隙磁鏈一方面可以使電機維持較高的使用效率，另一方面也可以防止磁鏈飽和現(xiàn)象發(fā)生，使電機控制磁鏈工作在線性區(qū)，有利于控制性能的提高，但由于電機具有強耦合性且氣隙磁鏈不能直接測量等因素，同時控制磁鏈與轉矩難度較大。本文提出了一種將氣隙磁鏈作為狀態(tài)量對電機直接進行建模，從而對電機的氣隙磁鏈和轉矩進行有效控制的思路。從研究氣隙磁鏈產生

2、原理入手，建立了永磁同步電機氣隙磁鏈的數(shù)學模型，并對氣隙磁鏈的觀測和磁鏈與轉矩魯棒性控制進行了深入的分析與研究。仿真與實驗表明了方法的有效性。
　　 論文首先對永磁同步電機在氣隙磁鏈方向進行了原理分析，介紹了幾種不同坐標系下的永磁同步電機數(shù)學模型，隨后推導出氣隙磁鏈方向的數(shù)學模型，并對模型的解耦性質進行了分析。
　　 分析了當前主要的觀測方法，并針對定子電壓、電流有直流偏置在內的擾動，設計了PI校正一階濾波觀測器。同時，

3、由于截止頻率的確定對系統(tǒng)性能影響很大，設計了模糊原理的截止頻率控制器。
　　 介紹了氣隙磁鏈觀測實驗系統(tǒng)，闡述了控制板硬件電路設計、檢測板硬件電路設計。描述了基于MFC的電機通信控制界面的設計以及DSP軟件設計步驟與流程圖，然后進行了系統(tǒng)實驗，對氣隙磁鏈觀測數(shù)據(jù)進行了分析。
　　 針對氣隙磁鏈數(shù)學模型對氣隙磁鏈與轉矩可以進行解耦控制的性質，分別對兩個軸向設計控制器。針對氣隙磁鏈設計了H∞魯棒控制器，針對轉矩設計了增廣狀態(tài)