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基于模型预测控制的永磁同步电机的控制策略研究

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基于模型预测控制的永磁同步电机的控制策略研究

作者：朱益芳深圳大学

学位级别：硕士

在新能源的技术领域电机作为能源转换的关键装置,高性能的电机与控制是高效利用能源的关键,特别是在永磁同步电动机中,由于其效率高、功率因数高、结构简单和速度范围宽等特性,因而被广泛应用于家用电器、航空工业等各行各业中,而传统... 详细信息

在新能源的技术领域电机作为能源转换的关键装置,高性能的电机与控制是高效利用能源的关键,特别是在永磁同步电动机中,由于其效率高、功率因数高、结构简单和速度范围宽等特性,因而被广泛应用于家用电器、航空工业等各行各业中,而传统的控制策略难以满足产业升级和用户需求上升所提出更高的控制性能的要求。所以,探究和研究新的高效高性能控制策略就尤为重要,本文研究利用模型预测控制策略提高永磁同步电机控制性能。模型预测控制在早期成功应用于工业过程控制并取得高效益,得益于其可以包含系统的约束条件和非线性特性;可用于多变量的系统等特点,其本质可以简要的概括为当前和过去的状态量去预测未来量值,同时在设置的目标函数的情况下,求取最优值,并将最优量作用于系统,可以说是一种最优控制的策略。首先建立了永磁同步电机的本体的数学模型,建立不同坐标系的电压的方程式、磁链方程式和转矩方程式。介绍传统的矢量控制策略的原理,并进行了分析和算法推导,并进行对矢量控制策略在转速动态和稳态以及恒速状态下抗负载扰动性能的仿真试验和实验验证。其次,研究了模型预测控制策略,简要介绍了模型预测控制的发展历史,介绍了模型预测控制的原理,在永磁同步电动机的数学模型下,根据其推导原理推导出增强的预测模型。针对电机电感和电阻等参数失配提出滑模扰动补偿无差拍预测控制提高控制性能,增强抗参数摄动的鲁棒性,同时探索了有限集预测控制,进行了原理上模型算法的推导,画出控制框图。然后,在Matlab中的Simulink插件上进行模型仿真,建立传统模型预测控制、无差拍预测控制和有限集预测控制的控制策略仿真模型,进行转速动态和稳态以及恒速状态下抗负载扰动能力的仿真试验,仿真表明预测控制相比于传统矢量控制有较好转速动态稳态响应和抗负载扰动能力。最后,搭建好永磁同步电机的控制测试平台,并选择所提滑模扰动补偿无差拍预测控制算法和传统的矢量控制算法在实验上进行实验测试,测试结果表明所提预测控制有较好转速动态和稳态响应,速度跟踪效果良好,抗负载扰动能力强,对参数扰动不敏感等特点。

关键词：永磁同步电机矢量控制模型预测控制无差拍预测控制有限集

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有限集子集的计数

中学生数学（初中版） 2005年第19期 3-页

作者：罗建宇江苏省张家港市暨阳高级中学 215600

在对有限集合的子集个数判定时,初学者往往采用列举的方法,容易出现重复或遗漏而造成错误,特别是在有限集的元素个数较多时,列举法更显笨拙.本文给出一个有关有限集子集计数的定理,供同学们参考.

关键词：真子集有限集

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MAXIMUM TREES OF SUBSETS

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Acta Mathematica Scientia 1994年第1期14卷 39-42页

作者：巫世权 Inst. of Appl. Math. Chiese Academy of Sciences PO Box 2734 Beijing 100080 China

Let X be a finite set and P the collection of all nonempty proper subsets of X. A subset F of P is called a tree of subsets of X if A,B is-an-element-of F implies A and B is-an-element-of {empty set, A,B}. In this pap... 详细信息

关键词：最大子集树有限集

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有限随机场的一个随机动力模型

北京师范大学学报（自然科学版） 1980年第1期16卷 39-45页

作者：丁万鼎北京师范大学数学系

§1.引言在随机场理论中,相空间X上的Gibbs态的统计力学背景是某种系统的平衡态。随机场理论有三个基本问题:具有已知正则条件概率族的Gibbs态的存在与唯一性问题和构造Gibbs态的动力模型问题。设S为有限集。

关键词：随机场动力模型有限集 Gibbs 唯一性问题正则条件概率统计力学生灭过程相空间概率测度

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谈谈集合的基数

数学通报 1979年第2期 22-28页

作者：千溪北京大学数学系

引言由有限个元素构成的有限集,它的个数是可以数出来的,因而个数的概念是比较清楚的。但对于无限集(非有限集),类似的概念在数学史上就有过迷惑的时期。据记载,在伽里略的书中曾有过一段关于正整数与其平方数一样多的议论,因为有一个... 详细信息

引言由有限个元素构成的有限集,它的个数是可以数出来的,因而个数的概念是比较清楚的。但对于无限集(非有限集),类似的概念在数学史上就有过迷惑的时期。据记载,在伽里略的书中曾有过一段关于正整数与其平方数一样多的议论,因为有一个正整数n,就有一个平方数n~2,反之亦然。然而由于平方数全体只是正整数全体之一部分,因此有人就认为

关键词：有限集可列集一一映射连续函数无限集