基于自适应模糊控制的永磁同步电机调速系统研究

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1、分类号学号M201172016学校代码10487密级硕士学位论文基于自适应模糊控制的永磁同步电机调速系统研究学位申请人：何国庆学科专业：控制工程指导教师：沈安文教授答辩日期：2013年5月28日ThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheSpeed-adjustmentSystemforPMSMBasedonAdaptiveFuzzyControlCandidate:GuoqingHeMajor:ControlEngine

2、eringSupervisor:Prof.AnwenShenHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2013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，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

3、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电力电子技术、微电子和微型计算机技术、稀土永磁体材料以及电机控制理论的发展，永磁同步电机控制系统的应用越来越广泛。永磁同步电机本身具有强耦合、时变、非线性等特点，其控制系统受

4、到电机参数变化、外部负载扰动等因素的影响，要获得高性能、宽调速范围的永磁同步电机控制系统，必须采取有效的控制策略。本文以永磁同步电机调速系统作为研究对象。首先，给出了永磁同步电机在转子同步旋转坐标系下的数学模型，介绍了转子磁场定向矢量控制原理，并分析电流反馈解耦方法和SVPWM技术。接着，利用工程设计方法对永磁同步电机调速系统的双闭环调节器进行设计。针对系统转动惯量变化影响速度调节器的参数及调速系统性能的问题，本文从模糊控制角度研究和设计速度调节器。在介绍模糊控制原理和设计MAMDANI型模糊PI控制器的基础上，提出一种基于自适应模糊控制的速度调节器。通过在线调整模糊控制

5、器比例因子，该自适应模糊控制器具有较好的抗参数变化和抗负载扰动能力。最后，利用MATLAB/SIMULINK仿真平台，通过对自适应模糊控制器不同测试条件下的仿真研究以及和普通PI控制器的对比分析，论证了所设计的自适应模糊控制器具有良好的性能，在一定程度上能够满足高性能、宽调速范围的永磁同步电机控制系统的需求。关键词：永磁同步电机,矢量控制,速度调节器,自适应模糊控制I华中科技大学硕士学位论文AbstractThePermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)controlsystemismoreandmorepopularwiththedeve

6、lopmentoftechniquesinpowerelectronic,Microelectronicsandmicrocomputer.ThePermanentMagnetSynchronousMotorhasstrongcoupling,time-varying,nonlinearqualities.Manyfactorsaffectthecontrolsystemperformance,suchasthechangeofPermanentMagnetSynchronousMotorparametersandload.Itmustapplyanefficientme

7、thodtogetagoodperformanceandwiderangeofspeedmodifyingcontrolsystem.ThemainresearchpointinthisthesisisthePermanentMagnetSynchronousMotorspeedcontrolsystem.Firstly,itprovidedamathmodeofPMSMind-qframeofaxes,introducedthevectorcontroltheorywithrotorfluxorientationandana