永磁同步电机的电梯启动控制策略

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1、分类号学号M201272230学校代码10487密级硕士学位论文永磁同步电机的电梯启动控制策略学位申请人：张音楠学科专业：控制理论与控制工程指导教师：沈安文教授答辩日期：2015年5月AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringControlSchemesofStart-upforElevatorsBasedonPermanentMagnetSynchronousMotorCandidate:Zhang

2、YinnanMajor:ControlTheoryandControlEngineeringSupervisor:Prof.ShenAnwenHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，

3、本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着我国

4、经济的快速发展，电梯的安全性和可靠性越来越受到人们的重视。永磁同步曳引机在电梯控制中有着诸多优点，已经成为电梯行业的主流。本文针对永磁同步电梯启动阶段进行了以下数个方面的研究。本文主要针对初始角度获取和启动转矩补偿两个问题展开研究。首先根据永磁同步电机矢量控制的数学模型，建立起了双闭环控制方案。其中着重介绍了空间电压矢量调制和电流环控制，提出了电流环参数整定方案。面对电梯启动阶段无法获取初始角度的情况，采用高频注入法和直流电压脉动法来计算出初始角度。比较了旋转电压法和脉动电压法的优劣势后，选择旋转电压法来计算电机的初始角度。根据

5、饱和效应的理论推导，采用d轴作为直流电压注入方向。然后分析了电梯启动阶段所面临的突加负载的情况，提出一种无称重电梯启动转矩补偿方案。该方案结合了细分算法，变PI控制，和改进型滑模观测器前馈，可以很好的实现启动阶段的快速性和稳定性。细分算法可以很好的提高系统的精度，变PI控制则解决了快速性和抗扰性的矛盾，改进型滑模观测器既提高了系统的动态响应，又抑制了滑模观测器所带来的抖振。最后，通过matlab仿真平台和基于瑞萨芯片的硬件平台实验，验证了之前的理论和结果，并总结了之前的工作以及提出之后的展望。关键词：电梯永磁同步电机，高频注入，

6、饱和效应，启动转矩补偿，观测器I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofthelivingquality,safetyandstabilityofelevatorsarevalued.PermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)representinganadvancedtechnologyintheelevatorsystembecomesthemainstream.Thethesismainlystudiesonstart-upforelevatorsba

7、sedonPMSM.Themainresearchontheinitialangleacquisitionandstart-uptorquecompensationisproposedinthethesis.BasedonmathematicmodelofvectorcontrolonPMSM,controllerofdualclosedloopisdesignedandparameterized.SpaceVectorPulseWidthModulation(SVPWM)andparametertuningofcurrentl

8、oopisproposed.Amainproblemonhowtoobtaininitialrotorangleatstart-upissolvedbyhighfrequencysignalinjection.Comparedwithpulsatingvolta