近年來,隨著高性能永磁體材料技術(shù)、電力電子技術(shù)和微電子技術(shù),特別是矢量控制理論和自動控制理論的發(fā)展。使得永磁同步電機控制系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展 [1]。作為一個非線性系統(tǒng),對其進行精確的控制受到了很多學(xué)者的研究和關(guān)注,其中一個基于反饋線性化的研究也取得了很快發(fā)展,已經(jīng)成功地解決了許多問 題,并且在一定領(lǐng)域上取得了很好的控制效果。
摘要:為了實現(xiàn)對永磁同步電機很好控制的目的,采用反饋線性化的方法,通過求取輸出變量的李導(dǎo)數(shù),得到需要的坐標變換和狀態(tài)反饋變量,設(shè)計了控制器。利用MatLab7.6/Simulink做了基于SVPWM的永磁同步電機的反饋線性化控制仿真實驗。在加不同大小負載的情況下,驗證算法對不同負載速度跟蹤的效果,獲得了反饋線性化控制對永磁同步電機跟蹤控制效果好的結(jié)果,得到了反饋線性化控制具有很好的魯棒穩(wěn)定性,是控制非線性系統(tǒng)的一個好方法結(jié)論。
關(guān)鍵詞:永磁同步電機,反饋線性化,SVPWM跟蹤控制,魯棒穩(wěn)定性
0引言
該方法是通過計算輸出變量的李導(dǎo)數(shù),得到需要的坐標變換量和狀態(tài)反饋控制量,使非線性問題轉(zhuǎn)化為線性問題。其中文獻[2]研究了異步電機的反饋線性化控制問題,并取得了不錯的控制效果,文獻[3]研究了永磁同步電機的反饋線性化的位置控制。從以上結(jié)果來看,在模型精確化后反饋線性化控制對一類非線性系統(tǒng)有很好的控制效果。總而言之反饋線性化是一個很好處理非線性系統(tǒng)方法。
2永磁同步電機數(shù)學(xué)模型
永磁同步電機的定子和普通電勵磁三相同步電機的定子是相似的。如果永磁體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與勵磁線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一樣,也是正弦的,那么永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型與電勵磁同步電機基本相同[1]。為簡化分析,作如下假設(shè):忽略鐵心飽和效應(yīng);氣隙磁場呈正弦分布;不計渦流和磁滯損耗;轉(zhuǎn)子上沒有阻尼繞組,永磁體也沒有阻尼作用。采用表面式的永磁同步電機,其基于同步旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子坐標的[d-q]數(shù)學(xué)模型如下[1]:
3SVPWM介紹
4系統(tǒng)實例仿真
5結(jié)語
本文介紹了反饋線性化控制和SVPWM的相關(guān)知識,然后結(jié)合永磁同步電機這個非線性系統(tǒng),利用反饋線性化的方法,進行基于SVPWM的反饋線性化速度跟蹤控制的研究,通過MatLab7.6/Simulink進行仿真實驗,從仿真的結(jié)果來看反饋線性化控制有很好的速度跟蹤效果,然后在不同擾動負載下,驗證了所設(shè)計速度跟蹤控制器的魯棒穩(wěn)定性,得出了控制器有很好的魯棒穩(wěn)定性的結(jié)論。
參考文獻
[1]寇寶泉,程樹康.交流伺服電機及其控制[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.
[2]張春朋,林飛.基于直接反饋線性化的異步電動機非線性控制[J].中國電機工程學(xué)報,2003,23(2):99?102.
[3]張翊誠,唐小琦.交流永磁同步電機的反饋線性化位置控制[J].華中科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2008,36(11):95?98.
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