【摘 要】
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交流感应电机矢量控制系统得到了越来越广泛的应用.传统的交流感应电机矢量控制系统广泛采用PID(PI)控制,但它存在易受系统参数变化影响、对负载变化的适应能力差和抗干扰能
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交流感应电机矢量控制系统得到了越来越广泛的应用.传统的交流感应电机矢量控制系统广泛采用PID(PI)控制,但它存在易受系统参数变化影响、对负载变化的适应能力差和抗干扰能力弱等显著缺点,不适合控制性能要求高的场合.滑模变结构控制是一种强鲁棒性的控制方法,具有快速响应、对参数及外扰变化不敏感、无需系统在线辨识,实现简单而且很适合计算机实现等优点,很适合高性能交流感应电机矢量控制系统.本文是作者在博士后期间针对交流感应电机矢量控制系统的滑模变结构控制和相关问题的科研总结,主要包含以下内容:首先在交流感应电机数学模型的基础上,介绍矢量控制的原理,分析比较了间接矢量控制和直接矢量控制方法.对于数字化电流控制,分析预测电流控制对精确电机数学模型和参数的依赖性,提出一种具有对外部扰动和系统参数变化强鲁棒性的积分型滑模变结构电流控制方法.将积分型滑模变结构控制应用到速度控制中,为减小滑模变结构控制引起的抖振,提出一种模糊神经网络滑模变结构速度控制器.研究在电机的电压、电流限制条件下,交流感应电机在弱磁区的最大转矩运行情况;分析漏磁系数对电机最大转矩运行的影响;分析比较常用的弱磁控制方法,提出一种在弱磁区保证电机最大转矩输出能力的电压控制方法.针对无速度传感器矢量控制,提出一种观测转子速度和转子磁链的降阶推广卡尔曼滤波算法,对构成的无速度传感器矢量控制系统性能进行了研究.仿真和实验结果验证了所采用的控制方法的有效性和先进性.
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