永磁同步電機(jī)自適應(yīng)無傳感器速度跟蹤控制的中期報(bào)告

永磁同步電機(jī)自適應(yīng)無傳感器速度跟蹤控制的中期報(bào)告永磁同步電機(jī)自適應(yīng)無傳感器速度跟蹤控制的中期報(bào)告摘要：本文研究了永磁同步電機(jī)自適應(yīng)無傳感器速度跟蹤控制的方法。該方法使用基于模型參考自適應(yīng)控制（MRAC）策略進(jìn)行速度控制，同時(shí)使用擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）來估計(jì)電機(jī)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)良好的速度跟蹤性能，并且具有魯棒性和抗擾性。關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)、自適應(yīng)控制、無傳感器、速度跟蹤、擴(kuò)展卡爾曼濾波1.研究背景和意義永磁同步電機(jī)（PermanentMagnetSynchronousMotor，PMSM）由于具有高效率、高功密度、高精度等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、電動(dòng)汽車、航空航天等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，高精度的速度控制是必不可少的。傳統(tǒng)上，PMSM的速度控制通常使用反饋控制方法，該方法需要使用速度傳感器進(jìn)行反饋，但是速度傳感器容易故障，并且增加了成本。因此，研究無傳感器速度控制方法對(duì)于PMSM的應(yīng)用具有重要意義。近年來，研究人員提出了很多無傳感器速度控制方法，包括模型參考自適應(yīng)控制（ModelReferenceAdaptiveControl，MRAC）、滑?？刂疲⊿lidingModeControl，SMC）、自適應(yīng)擴(kuò)展觀察器（AdaptiveExtendedObservers，AEO）等。這些方法在研究中獲得了良好的控制效果。然而，PMSM具有非線性、時(shí)變、參數(shù)不確定等問題，這些問題限制了無傳感器速度控制的效果。因此，研究如何克服這些問題并提高速度控制效果是本研究的主要目標(biāo)。2.研究進(jìn)展本研究采用了基于模型參考自適應(yīng)控制（MRAC）的無傳感器速度控制策略，并使用擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）來估計(jì)電機(jī)狀態(tài)。具體來說，MRAC算法可以根據(jù)參考模型輸出和實(shí)際輸出之間的誤差來調(diào)整控制器參數(shù)。EKF算法可以通過測(cè)量電機(jī)電流和位置來確定狀態(tài)估計(jì)器的輸出。這兩個(gè)算法結(jié)合使用可以解決PMSM的非線性、時(shí)變和參數(shù)不確定性問題，從而提高控制效果。目前，本研究已經(jīng)完成了以下工作：（1）建立了PMSM模型，包括電壓方程、磁場(chǎng)方程和機(jī)械方程等；（2）設(shè)計(jì)了MRAC控制器和EKF狀態(tài)估計(jì)器，并使用MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行了仿真；（3）進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證了該方法的控制效果。3.研究計(jì)劃未來，本研究將繼續(xù)進(jìn)行如下工作：（1）進(jìn)行更為詳盡的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，比較不同的控制策略的性能表現(xiàn)；（2）研究如何提高控制器精度和抗干擾性；（3）應(yīng)用深度學(xué)習(xí)算法來進(jìn)一步提高控制效果；（4）將該方法應(yīng)用到電動(dòng)汽車、航空航天等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：[1]H.Zhang,J.Liang,andC.Wu,“AnImprovedModelReferenceAdaptiveControlMethodforPermanentMagnetSynchronousMotorSensorlessControl,”IEEETransactionsonPowerElectronics,vol.32,no.9,pp.7389-7398,2017.[2]Y.WuandW.Qiao,“AdaptiveExtendedObserver-BasedSpeedEstimationforPMSMSensorlessControl,”IEEETransactionsonPowerElectronics,vol.30,no.9,pp.4788-4798,2015.[3]T.Li,M.Xia,andQ.Li,“SlidingModeObserver-BasedSpeedSensorlessControlofPMSMwithCurrentandBackEMFEsti