《電子科技大學(xué)碩士答辯模板ppt課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電子科技大學(xué)碩士答辯模板ppt課件.ppt（27頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、論文題目：,專(zhuān) 業(yè)：答辯人：導(dǎo) 師：,2012年5月31日,碩士學(xué)位論文答辯,報(bào)告提綱,1 課題背景及研究意義,2 永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí),3 死區(qū)對(duì)電氣參數(shù)辨識(shí)的影響及補(bǔ)償方法,4 永磁同步電機(jī)機(jī)械參數(shù)在線辨識(shí),5 總結(jié)和展望,課題背景及研究意義,隨著伺服技術(shù)的發(fā)展，利用電力電子器件和DSP芯片來(lái)控制的永磁同步電機(jī)（PMSM）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。如雷達(dá)伺服、家電設(shè)備、交通運(yùn)輸、辦公自動(dòng)化、以及電動(dòng)醫(yī)療領(lǐng)域等。,1,課題背景及研究意義,隨著永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，對(duì)其提出的性能要求也在不斷地提高：高的跟蹤精度、快速的跟蹤能力、良好的魯棒性等；為了達(dá)到這些性能要求，國(guó)內(nèi)外

2、學(xué)者提出了許多先進(jìn)控制策略，大多控制策略都是依賴(lài)于準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)；精確的電機(jī)參數(shù)是進(jìn)行整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及半實(shí)物仿真的重要基礎(chǔ)；,1,課題背景及研究意義,電機(jī)電氣參數(shù)一般從電機(jī)銘牌上獲得，電機(jī)銘牌參數(shù)是離線測(cè)試得到的，且伴隨著工作環(huán)境、運(yùn)行狀況的變化及電機(jī)老化，電機(jī)實(shí)際參數(shù)值會(huì)不同程度地發(fā)生變化。因此電氣參數(shù)在線辨識(shí)具有重要意義。在PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，存在著電機(jī)機(jī)械參數(shù)與控制器參數(shù)相互匹配的問(wèn)題。比如當(dāng)負(fù)載變化，控制器參數(shù)相應(yīng)作變化；負(fù)載出現(xiàn)擾動(dòng)電機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確辨識(shí)關(guān)系到電機(jī)控制性能，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。,1,永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí),電氣參數(shù)在線辨識(shí)原理： 模型參考

3、自適應(yīng)參數(shù)辨識(shí),2,PMSM作為參考模型，PMSM在dq軸的數(shù)學(xué)模型作為可調(diào)模型，可調(diào)模型含有待辨識(shí)參數(shù)兩個(gè)模型具有相同物理意義的輸入輸出量參數(shù)自適應(yīng)律在線調(diào)整可調(diào)參數(shù)，使可調(diào)模型輸出跟蹤參考模型輸出,永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí),參數(shù)自適應(yīng)律的設(shè)計(jì)：波波夫超穩(wěn)定理論,2,將系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為由線性定常前向回路和非線性反饋回路組成的反饋系統(tǒng)；非線性反饋回路滿(mǎn)足Popov積分不等式；使線性定常前向回路滿(mǎn)足嚴(yán)格正實(shí)。,永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí),永磁同步電機(jī)在dq軸下的數(shù)學(xué)模型：,2,需要辨識(shí)的電氣參數(shù)：電阻R、電感L、永磁磁鏈f,永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí),矢量控制下電氣參數(shù)之間的關(guān)系：,2,電阻R

4、的值對(duì)電感沒(méi)有影響 ，電阻R對(duì)f有一定的影響但是影響比較小 ，轉(zhuǎn)速較高情況下，影響會(huì)進(jìn)一步減??； 電感L對(duì)R幾乎沒(méi)有影響；f對(duì)電阻R有一定的影響 ，轉(zhuǎn)速較低情況下，影響會(huì)進(jìn)一步減??；,在電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，由電機(jī)方程可以得出定子電感、轉(zhuǎn)子永磁磁鏈和定子電阻簡(jiǎn)化表達(dá)式：,永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí),2,第一步：當(dāng)PMSM運(yùn)行在高轉(zhuǎn)速情況下時(shí)，電感L、永磁磁鏈f對(duì)電阻值不敏感。因此可以用一個(gè)不是很精確的電阻初始估計(jì)值來(lái)在線精確辨識(shí)電感L和永磁磁鏈f。,本文提出的PMSM電氣參數(shù)在線自適應(yīng)辨識(shí)算法主要分為以下兩步進(jìn)行：,第二步：當(dāng)PMSM運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速情況下時(shí)，電阻值對(duì)電感L和永磁磁鏈f不敏感。因此可以

5、利用已辨識(shí)得到的較精確的電感L和永磁磁鏈f反過(guò)來(lái)辨識(shí)定子電阻值R。,永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí),2,電感和永磁磁鏈的自適應(yīng)辨識(shí)模型：,永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí),2,電阻的自適應(yīng)辨識(shí)模型：,永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí),2,仿真結(jié)果：永磁磁鏈和電感的辨識(shí)結(jié)果(電阻初始值R0=2.5ohm, 轉(zhuǎn)速n=2000rpm),真實(shí)值：0.2865Wb辨識(shí)值：0.2855Wb,真實(shí)值：22.5mH辨識(shí)值：22.5mH,永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí),2,仿真結(jié)果：電阻的辨識(shí)結(jié)果(轉(zhuǎn)速n=100rpm),真實(shí)值：2.23Wb辨識(shí)值：2.2388Wb,死區(qū)對(duì)電氣參數(shù)辨識(shí)的影響及補(bǔ)償方法,3,PMSM電氣參數(shù)

6、辨識(shí)需要采集電機(jī)輸入電壓、電機(jī)定子電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速；,轉(zhuǎn)速通過(guò)編碼器采集，電流通過(guò)電流傳感器采集；,電壓采集有兩種方式：方式一：電壓傳感器采集；方式二：電流調(diào)節(jié)器輸出值；,死區(qū)對(duì)電氣參數(shù)辨識(shí)的影響及補(bǔ)償方法,3,死區(qū)補(bǔ)償方法采用基于空間矢量的死區(qū)補(bǔ)償方法；根據(jù)轉(zhuǎn)子電角度，補(bǔ)償三相中某一項(xiàng)的導(dǎo)通時(shí)間，以達(dá)到補(bǔ)償三項(xiàng)的目的；,電機(jī)轉(zhuǎn)子電角度,死區(qū)對(duì)電氣參數(shù)辨識(shí)的影響及補(bǔ)償方法,3,仿真結(jié)果：死區(qū)補(bǔ)償?shù)姆抡娌ㄐ?理想電流波形,有死區(qū)影響電流波形：電流波形出現(xiàn)削峰和鉗位現(xiàn)象,死區(qū)補(bǔ)償后電流波形,死區(qū)對(duì)電氣參數(shù)辨識(shí)的影響及補(bǔ)償方法,3,仿真結(jié)果：永磁磁鏈、電感辨識(shí)波形,補(bǔ)償前永磁磁鏈辯識(shí)值：0.3341W

7、b，真實(shí)值 0.2865Wb,補(bǔ)償后永磁磁鏈辯識(shí)值：0.2854Wb,補(bǔ)償前電感辨識(shí)值：22.65mH，真實(shí)值22.5mH,補(bǔ)償后電感辨識(shí)值：22.6mH,死區(qū)對(duì)電氣參數(shù)辨識(shí)的影響及補(bǔ)償方法,3,仿真結(jié)果：電阻辨識(shí)波形,真實(shí)值：2.23ohm辨識(shí)值：2.24ohm,永磁同步電機(jī)機(jī)械參數(shù)在線辨識(shí),4,在PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，存在著電機(jī)機(jī)械參數(shù)與控制器參數(shù)相互匹配的問(wèn)題，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量發(fā)生變化，控制器參數(shù)相應(yīng)作變換。負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)為控制器參數(shù)自整定提供了整定依據(jù)。負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)會(huì)影響PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能，比如大型雷達(dá)天線會(huì)受到風(fēng)力矩?cái)_動(dòng)，使轉(zhuǎn)速瞬態(tài)降落，給目標(biāo)的跟蹤帶來(lái)影響。因此，

8、需要引入擾動(dòng)補(bǔ)償器對(duì)轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。負(fù)載轉(zhuǎn)矩辨識(shí)可實(shí)時(shí)辨識(shí)出負(fù)載轉(zhuǎn)矩為擾動(dòng)補(bǔ)償器提供補(bǔ)償依據(jù)。本課題研究的機(jī)械參數(shù)辨識(shí)包括：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)和負(fù)載轉(zhuǎn)矩辨識(shí)。,永磁同步電機(jī)機(jī)械參數(shù)在線辨識(shí),4,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)原理：基于擾動(dòng)觀測(cè)器（DOB）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí),永磁同步電機(jī)機(jī)械參數(shù)在線辨識(shí),4,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量辨識(shí)仿真結(jié)果：,真實(shí)值：0.01087kg.m2辨識(shí)值：0.01077kg.m2,永磁同步電機(jī)機(jī)械參數(shù)在線辨識(shí),4,負(fù)載轉(zhuǎn)矩辨識(shí)原理：降階龍伯格負(fù)載觀測(cè)器,永磁同步電機(jī)機(jī)械參數(shù)在線辨識(shí),4,負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器跟蹤負(fù)載變化的仿真波形：,從階躍信號(hào)和正弦信號(hào)的跟蹤曲線來(lái)看：該負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器能夠準(zhǔn)確的跟蹤負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化

9、,永磁同步電機(jī)機(jī)械參數(shù)在線辨識(shí),4,負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器對(duì)速度的觀測(cè)波形：,為了研究該負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器對(duì)速度的觀測(cè)能力，在仿真模型中對(duì)采集的位置信號(hào)加入一些白噪聲。圖（a）為直接微分得到的速度；圖（b）為負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器觀測(cè)得到的 速度。從圖中可以看出，在同樣的噪聲干擾情況下，負(fù)載觀測(cè)器得到的速度曲線比直接微分得到的速度曲線要平滑很多。負(fù)載觀測(cè)器對(duì)位置噪聲信號(hào)有一定的抑制,總結(jié)與展望,5,總結(jié)：本文研究了永磁同步電機(jī)電氣參數(shù)在線辨識(shí)方法和機(jī)械參數(shù)在線辨識(shí)方法，并對(duì)所提的方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，為下一步的實(shí)際應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ) 。,展望：電氣參數(shù)在線辨識(shí)算法是在Id=0的矢量控制下推導(dǎo)和設(shè)計(jì)的，下一步工作中是將該方法作進(jìn)一步的改進(jìn)，使其可運(yùn)用到其它控制算法中；將電機(jī)參數(shù)辨識(shí)算法轉(zhuǎn)化成可執(zhí)行代碼并在電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。,謝謝各位專(zhuān)家 !,2012年5月31日,