燃油泵用永磁同步电机的控制器研究

【摘要】：燃油泵作为航空动力供给系统的核心部件,其性能好坏直接影响燃航空动力供给系统的安全性和稳定性,永磁同步电机因以其体积小、功率密度高、调速范围宽等优点已成为燃油泵驱动电机的最佳选择。论文拟解决泵用永磁同步电机控制系统开发中常见传统PI参数整定困难、控制效果不理想等问题,提出永磁同步电机控制器参数的离线整定和在线整定优化方法,论文主要完成以下工作内容:首先阐述了燃油泵电机驱动控制系统的研究现状并建立永磁同步电机的数学模型,论述了永磁同步电机的现代先进控制策略,重点分析了矢量控制的控制流程和SVPWM技术的原理及实现。针对传统控制器参数难以整定、电机控制效果不理想问题,结合BP神经网络的非线性拟合能力和遗传算法的非线性寻优能力,采用了基于BP神经网络和遗传算法的转速控制器参数离线整定方法,该方法能快速的进行控制器参数优化,有效提高系统的控制性能且适用于非线性、不易建模的控制系统;为追求更高的系统动静态性能指标,引入了基于模糊自适应分数阶的永磁同步电机转速控制器参数在线整定方法,并在MATLAB/Simulink建立相应仿真模型,通过与传统PI控制器的控制性能相比,仿真结果表明该方法可以进一步提高电机控制效果,具有一定的可行性。最后在实验室搭建了以TMS320F2812为主控芯片的永磁同步电机驱动控制实验平台,对设计的系统软硬件进行详细说明,并在实验平台完成相关调速实验,实验结果表明,该系统具有良好的动静态性能。