论文中文题名: | 永磁同步电机有限集模型预测速度控制研究 |
姓名: | |
学号: | 21206227110 |
保密级别: | 保密(1年后开放) |
论文语种: | chi |
学科代码: | 085800 |
学科名称: | 工学 - 能源动力 |
学生类型: | 硕士 |
学位级别: | 工学硕士 |
学位年度: | 2024 |
培养单位: | 西安科技大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 永磁同步电机控制技术 |
第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
论文提交日期: | 2024-06-17 |
论文答辩日期: | 2024-06-06 |
论文外文题名: | Research on Finite Control Set Model Predictive Speed Control of Permanent Magnet Synchronous Motor |
论文中文关键词: | |
论文外文关键词: | Permanent magnet synchronous motor ; Model predictive speed control ; Extended Kalman filter ; Model reference adaptive system ; Three vector |
论文中文摘要: |
永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)具有负载性能好、效率高等特点,在工业领域已获得广泛关注。有限集模型预测控制在电机驱动系统中具有明显优势,但面对越来越高的工业需求,其在动态响应速度和稳态性能等方面仍有较大提升空间。为提高PMSM控制性能,本文以传统FCS-MPC策略为基础,提出三种有限集模型预测速度控制(Finite Control Set-Model Predictive Speed Control, FCS-MPSC)策略,具体研究内容如下: 2.为提高输出电压矢量的准确性,本文利用虚拟电压矢量改进控制集,并引入三矢量控制方法,输出幅值和相角均可变的合成矢量,形成基于三矢量的FCS-MPSC策略,进一步提高PMSM的控制性能。为了降低电压矢量选择过程的遍历计算,本文利用期望电压矢量的角度直接定位最优电压矢量所在扇区,减少计算量,同时对调制区域进行分区,不同区域在控制周期内输出不同数目的电压矢量,构建改进型三矢量FCS-MPSC策略,实现了PMSM的高效控制。 3.为对本文所提出的基于EKF和MRAS的FCS-MPSC策略、基于三矢量的FCS-MPSC策略和改进型三矢量FCS-MPSC策略进行对比验证,采用DSP28335控制芯片搭建了PMSM实验台,分别进行空载启动和突加负载的对比实验。 本文对FCS-MPC策略进行改进,提出了三种性能优越的FCS-MPSC策略,其中改进型三矢量FCS-MPSC策略性能最好,能够有效减少电流脉动、提高动态响应和抗负载性能,更好的满足了PMSM的应用需求。 |
论文外文摘要: |
Permanent magnet synchronous motor (PMSM) has good load performance and high efficiency, and has been widely concerned in the industrial field. Finite control set-model predictive control (FCS-MPC) has obvious advantages in motor drive systems, but for increasingly high industrial demand, its dynamic response speed and steady-state performance still have great space for improvement. In order to improve the control performance of PMSM, based on the traditional FCS-MPC strategy, three finite control set-model predictive speed control (FCS-MPSC) strategies are proposed in this paper. The specific research content is as follows: 1.To improve the dynamic response speed of FCS-MPC strategy of traditional PMSM, the speed deviation is introduced into the cost function. The extended Kalman filter (EKF) and model reference adaptive system (MRAS) are used to observe the load torque and moment of inertia respectively, and a relatively accurate prediction model is obtained. The FCS-MPSC strategy of PMSM based on EKF and MRAS is constructed to improve the control performance of PMSM. In this paper, the FCS-MPC strategy is improved, and three kinds of FCS-MPSC strategies with superior performance are proposed. Among them, the improved three-vector FCS-MPSC strategy has the best performance, which can effectively reduce current pulsation, improve dynamic response and anti-load performance, and better meet the application requirements of PMSM. |
参考文献: |
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中图分类号: | TM341 |
开放日期: | 2025-06-17 |