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《大连理工大学》 2010年
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永磁同步电机伺服控制系统的研究与设计

吕龙  
【摘要】: 近年来采用数字控制的永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统正逐渐成为电力电子与电力传动领域的研究热点。高性能的伺服应用场合,对永磁同步电机伺服控制系统提出的要求有:跟踪误差小、超调量小、响应快速、抗干扰能力强等。 目前永磁同步电机伺服控制系统仍广泛采用传统的PID控制器,然而PMSM伺服系统本身就是一个具有时变性、强耦合及非线性的复杂系统,此外系统运行过程中还会受到负载变化等不确定因素的干扰,系统参数甚至模型结构都随时间和工作环境的变化而变化,因此采用传统PID控制器不易获得良好的控制效果。针对上述问题,选择合适的控制策略成为提高伺服系统性能的关键。 基于以上分析,本文采用单神经元PID控制器作为电机转速控制器,优化了系统转速响应。在分析永磁同步电机数学模型及其矢量控制理论的基础上,对矢量控制中两种常见的脉冲宽度调制策略进行了仿真分析,仿真结果表明其中的SVPWM调制策略是较好的控制方案,为此本文的后续工作主要是在这种调制方案下进行的。在优化转速响应方面,本文采用的单神经元PID控制器能够通过辨识系统环境的变化,在线调整控制器的参数,进而使控制器具有一定的智能性。此外本文还对单神经元PID控制器进行了改进,应用模糊推理实时整定神经元的增益,进一步降低了控制器对学习速率的依赖程度。仿真和实验表明本文所采用的单神经元PID控制器能够提高系统的转速响应性能,一定程度上改善了永磁同步电机伺服系统动静态特性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM341

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