永磁同步電機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)仿真研究

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1、￣單位代碼１０６０２Ｉ號(hào)２０１３０１１６４３分類號(hào)ＴＭ３５１級(jí)公開(kāi)方心＇？序Ｑ吁爲(wèi)碩壬學(xué)佐誤文永磯同步電機(jī)化化控制系統(tǒng)仿真研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＯｐ村ｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ學(xué)院：電子工程學(xué)院專業(yè)：電子與通信王程研究方向：電機(jī)優(yōu)化控制年級(jí)：２０１３級(jí)研究生一民：趙指導(dǎo)教師：黃植功副教授完成日期ｔ２０１６年４月永磁同步電機(jī)的化

2、化控制系統(tǒng)仿真研究專業(yè)若＃：電子與通信工程一申請(qǐng)人：趙民指導(dǎo)教師：黃植功副教授論文答辯委員會(huì)主席：委員：、夢(mèng)ｉｆｆ．＾永磁同步電機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)仿真研究一研巧生：：２０１３：趙民導(dǎo)師黃植功年級(jí)專業(yè)：電子與通信工程研巧方向：電機(jī)優(yōu)化控制摘要隨著永磁材料生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、電機(jī)制造工藝的不斷提升，同時(shí)微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)。技術(shù)的不斷成熟和現(xiàn)代智能控制理論的飛速發(fā)展，永磁電機(jī)更加現(xiàn)代化社會(huì)對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)的要求更高，發(fā)展永磁同步電機(jī)（ＰＭＳＭ）為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的高性能永磁交流控制系統(tǒng)成

3、為今后的發(fā)展方向。永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、家用電器、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、辦公自動(dòng)化設(shè)備、飛行器跟蹤和導(dǎo)彈制導(dǎo)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)越來(lái)越被人們重視。一永磁同步電機(jī)是個(gè)非線性，電機(jī)的模型和參數(shù)容易在實(shí)、強(qiáng)賴合、時(shí)變的復(fù)雜系統(tǒng)際工作環(huán)境下受到影響變化，同時(shí)傳統(tǒng)雙環(huán)結(jié)構(gòu)（轉(zhuǎn)速環(huán)與電流環(huán)）控制器由于各環(huán)之間的相互影響，減少了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。同時(shí)，由于現(xiàn)代永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度提出了越來(lái)越高的要求，Ｗ往經(jīng)典控制理論通常使用己知的線性模型為研究對(duì)象，難Ｗ達(dá)到如今控制系統(tǒng)

4、的性能指掠要求。如今，通過(guò)先進(jìn)智能控制算法的研究來(lái)提高ＰＭＳＭ控制系統(tǒng)性能成為近些年來(lái)的研究熱點(diǎn)。本文完成的主要研巧工作可分為Ｗ下幾個(gè)方面：。，介紹了永磁同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)在此基礎(chǔ)首先、分類方法與控制策略的發(fā)展現(xiàn)狀上，分別分析了Ｈ巧靜止坐標(biāo)坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下ＰＭＳＭ數(shù)學(xué)模型，并選取在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下對(duì)永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了具體分析。其次，詳述了的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，又分析了永磁同步電機(jī)的不同控制技術(shù)的原理和逆變器調(diào)制方法中常用的電壓空間矢量脈寬調(diào)制（ＳＶＰＷＭ）原理。同時(shí)在ＭＡＴＬ

5、ＡＢ軟件的Ｓｉｍｕｌｉ址環(huán)境下建立了完整的基于ＳＶＰＷＭ矢量控制的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型，包括坐標(biāo)變換模塊和ＳＶＰＷＭ調(diào)制波生成模塊等模塊。這些為控制系統(tǒng)研巧奠定了基礎(chǔ)。而后，通過(guò)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與模糊控制原理的分析，將徑向基函數(shù)（ＲＢＦ）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器應(yīng)用到永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中，并使用模糊邏輯優(yōu)化ＲＢＦ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)步長(zhǎng)，提高了ＲＢＦ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化效率。然后通過(guò)ＭＡＴＬＡＢ軟件中ｍ文件與Ｓｉｍｕｌｉｎｋ環(huán)境下建立優(yōu)化控制系統(tǒng)的仿真模塊，仿真結(jié)果表明，送種優(yōu)化后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器對(duì)永磁同步電機(jī)速度控制有著良好的

6、運(yùn)行性能，比Ｗ往的傳統(tǒng)控制方法轉(zhuǎn)速超調(diào)量更小，更快地趨于平穩(wěn)。最后，本文嘗試針對(duì)永磁同步電機(jī)運(yùn)行中參數(shù)和負(fù)載力矩變化問(wèn)題，分析了粒子群算法，并加入動(dòng)態(tài)慣性因子優(yōu)化算法的初始速度，然后建立了，Ｗ提高粒子群算法收斂效果Ｉ＾基于帶有慣性因子的粒子群算法的參數(shù)估計(jì)器，利用粒子群算法的全局逼近性來(lái)消除誤差干擾的影響。為了驗(yàn)證該參數(shù)估計(jì)器的可行性，建立了基于反步法電機(jī)自適應(yīng)控制系統(tǒng)，使用ＭＡＴＬＡＢ中的ｍ文件建立仿真，，仿真結(jié)果表明，應(yīng)用該參數(shù)估計(jì)器時(shí)保證了跟蹤系統(tǒng)有良好的跟蹤效果，擁有全局穩(wěn)定性和較強(qiáng)的魯棒性。

7、關(guān)鍵詞；；：永磁同步電機(jī)；ＲＢＦ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊邏靖粒子群算法ｎＡｂｓｔｒａｃｔＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒＣｏｎ化ｏｌＳｓｔｅｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｙＭ＊ａｓｔｏＣａ打ｄｉ過(guò)ａｔｅ：ＺｈａｏＹｉｍｉｎＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＨｕａｎｇＺｈｉｏｎＧｒａｄｅ：２０１３ｇｇＭａｊｏｒ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ凸ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＦｉｅｌｄ

8、：ＯｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｍｏｔｏｒＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｓｃａｌｅｏｆｔｈｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｍ