永磁同步電機自抗擾控制技術

目錄
第1章緒論/1
1.1研究背景和意義/2
1.1.1永磁同步電機發(fā)展簡史/2
1.1.2永磁同步電機應用場景/3
1.1.3永磁同步電機應用現(xiàn)存問題/7
1.1.4永磁同步電機控制方案/15
1.2永磁同步電機自抗擾控制/20
1.2.1自抗擾基本理論/20
1.2.2自抗擾理論的產生和發(fā)展/25
1.2.3永磁同步電機自抗擾控制的應用/26
1.2.4永磁同步電機自抗擾控制研究現(xiàn)狀/28
參考文獻/32
第2章永磁同步電機自抗擾控制器設計/35
2.1永磁同步電機數(shù)學模型/36
2.1.1永磁同步電機的基本數(shù)學模型/36
2.1.2永磁同步電機研究中常用的坐標變換/39
2.1.3dq坐標系下的永磁同步電機數(shù)學模型/42
2.2永磁同步電機矢量控制方法/44
2.2.1永磁同步電機的矢量控制策略/44
2.2.2空間矢量脈寬調制技術/49
2.3永磁同步電機中的自抗擾控制器/52
2.3.1轉速自抗擾控制器/53
2.3.2電流自抗擾控制器/56
2.3.3穩(wěn)定性分析/59
參考文獻/63
第3章自抗擾控制的建模與仿真/64
3.1永磁同步電機建模與仿真/65
3.1.1abc/dq變換模塊/65
3.1.2永磁同步電機微分方程搭建/67
3.1.3參數(shù)輸入/69
3.1.4永磁同步電機仿真/70
3.2永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)建模/72
3.2.1系統(tǒng)關鍵問題解決方法/72
3.2.2系統(tǒng)仿真結構/75
3.3雙閉環(huán)控制器建模與仿真/81
3.3.1轉速環(huán)的線性自抗擾控制建模/81
3.3.2電流環(huán)的線性自抗擾控制建模/83
3.3.3仿真結果/86
3.4基于復系數(shù)濾波器的自抗擾控制建模與仿真/89
3.4.1復系數(shù)自抗擾控制器建模/90
3.4.2仿真結果/94
參考文獻/95
第4章自抗擾控制器的參數(shù)魯棒性改進/96
4.1模型參數(shù)不準確對自抗擾控制系統(tǒng)的影響/98
4.1.1特性增益不準確對自抗擾控制系統(tǒng)的影響/98
4.1.2狀態(tài)系數(shù)不準確對自抗擾控制系統(tǒng)的影響/104
4.1.3結果與分析/107
4.2對機械參數(shù)自適應的轉速環(huán)自抗擾控制器設計/113
4.2.1阻尼黏滯系數(shù)辨識/114
4.2.2交流電機的發(fā)展簡史/114
4.2.3對機械參數(shù)自適應的轉速環(huán)自抗擾控制器/115
4.2.4結果與分析/116
4.3對電參數(shù)自適應的電流環(huán)自抗擾控制器設計/117
4.3.1交直軸電感辨識/118
4.3.2定子電阻辨識/120
4.3.3電參數(shù)辨識誤差分析及補償策略/120
4.3.4對電參數(shù)自適應的電流環(huán)自抗擾控制器/122
4.3.5結果與分析/123
參考文獻/126
第5章自抗擾控制在諧波抑制中的應用/127
5.1永磁同步電機驅動系統(tǒng)諧波來源/129
5.1.1反電勢非正弦/129
5.1.2逆變器非線性特性/130
5.1.3三相不平衡/132
5.2傳統(tǒng)擴張狀態(tài)觀測器的局限性/132
5.3復系數(shù)擴張狀態(tài)觀測器設計與分析/134
5.3.1復系數(shù)濾波器引入/135
5.3.2復系數(shù)擴張狀態(tài)觀測器設計/138
5.3.3諧波擾動估計誤差分析/141
5.4復系數(shù)自抗擾控制器設計與分析/143
5.4.1復系數(shù)自抗擾控制器設計/143
5.4.2諧波擾動抑制能力分析/143
5.4.3指令跟蹤能力分析/148
5.5基于復系數(shù)自抗擾控制器的諧波擾動抑制/148
5.5.1基于復系數(shù)自抗擾控制器的電流環(huán)設計/148
5.5.2諧波擾動抑制能力分析/150
5.5.3相序區(qū)分能力分析/150
5.6結果與分析/152
5.6.1穩(wěn)態(tài)性能驗證/153
5.6.2跟蹤性能驗證/155
5.6.3魯棒性驗證/156
5.6.4相序區(qū)分能力驗證/157
參考文獻/159
第6章自抗擾控制在無位置傳感器控制系統(tǒng)中的應用/161
6.1面向無位置傳感器控制的永磁同步電機等效反電勢模型/162
6.2基于擴張狀態(tài)觀測器的永磁同步電機無位置傳感器控制/164
6.2.1基于擴張狀態(tài)觀測器的反電勢估計/164
6.2.2誤差分析/165
6.2.3帶寬自適應律設計/167
6.2.4基于正交鎖相環(huán)的轉速和位置提取/168
6.2.5位置信號的修正/169
6.3轉速估計補償策略/170
6.3.1負載擾動下的轉速誤差分析/171
6.3.2基于轉矩微分前饋轉速估計補償策略/174
6.4零速起動和低速到中高速切換運行策略/175
6.4.1I-f零速起動/175
6.4.2低速到中高速的無擾切換/176
6.5結果與分析/180
6.5.1I-f起動和切換實驗驗證/182
6.5.2基于擴張狀態(tài)觀測器的無位置傳感器控制實驗驗證/183
6.5.3帶寬自適應策略實驗驗證/184
6.5.4基于轉矩微分前饋的轉速估計補償
策略實驗驗證/185
參考文獻/188