【摘 要】
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近年来,永磁同步电机(PMSM)在智能制造领域得到了十分广泛的应用,尤其是工业机器人、数控装备以及航空航天以及军工产品等领域,它在体积、结构和效率等多方面都具有明显的优
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近年来,永磁同步电机(PMSM)在智能制造领域得到了十分广泛的应用,尤其是工业机器人、数控装备以及航空航天以及军工产品等领域,它在体积、结构和效率等多方面都具有明显的优势。传统的永磁同步电机一般使用PI控制器来实现其速度环与电流环的控制,这种非线性控制器将其视为一个时变系统,而且控制器本身对系统参数改变十分敏感,所以这种控制方式很难保证较高的进度,不能准确调速。滑模控制(SMC)因其鲁棒性和响应速度比较理想,较好地解决了上述问题。鉴于此,文中选择滑模控制在永磁同步电机中的应用进行了深入探讨。首先,本文介绍了永磁同步电机的基本结构原理和坐标变换算法,描述了空间矢量控制算法主要步骤,分析了在_di(28)0的情况下,不同算法的控制效果;通过对空载与带载两种情况进行仿真分析,验证了滑模控制的优势;并在对永磁同步电机矢量控制的基础上分析传统滑模控制方法的基本理论,通过仿真进行验证。在此基础上,本文还对其进行了优化,其中,优化的内容涉及到以下几个方面:一是增益的确定;二是开关函数;三是Kalman滤波增益系数;四是部分PLL参数。通过对各参数优化得到最终的综合优化结果,从理论的层面提高了观测器动态性能和稳态性能。与此同时,借助于优化仿真分析,验证了本算法的合理性,为建立电机实验平台提供了理论条件。其次,本文研究的终端动态滑模控制器具有全局非奇异的动态特点,尤其是克服了传统滑模控制器鲁棒性不强的弱点,提高了系统内收敛速度,使得系统能够更好地抵抗外界干扰。最后,文中选择的DSP处理器型号为TMS320F2812,整个硬件平台主要有电源和驱动电路、采样电路和IPM、信号调理电路等,通过CCS3.1开发环境设计了源程序,源程序文件主要涉及到电流与速度、坐标变换以及SVPWM等控制程序,利用文中设计的终端滑模控制器在该实验平台上进行实验,通过分析实验结果可知,此次设计具有较强的可行性和正确性。
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