永磁式同步馬達之複合型適應位置控制器設計

Design of Composite Adaptive Position Controller for Permanent Magnet Synchronous Motors

洪順欽(Shun-Cin Hong)

指導教授 ： 陳進益

國立虎尾科技大學/工程學院/機械與電腦輔助工程系碩士班/碩士(2014年)

摘要

本論文利用Matlab/Simulink軟體設計複合型適應控制器以進行永磁式同步馬達的位置控制，首先證明永磁式同步馬達的數學模型具有能量耗散性，再設計複合型適應位置控制器，此適應法則可以估測馬達的轉動慣量、黏滯摩擦係數與負載轉矩，並可以使得前饋方塊與回授方塊之等效系統也具有耗散性。本論文以能量耗散性理論取代Lyapunov的方法證明了整體的位置控制系統為全域穩定。最後，經由實驗證明控制器擁有良好的位置追蹤響應且對馬達之機械參數、負載轉矩擾動的變化具有強健性。

關鍵字

永磁式同步馬達 ； 複合型適應控制 ； 耗散性理論 ； 全域穩定

並列摘要

This thesis uses Matlab/Simulink to design the composite adaptive controller and control the position of a permanent magnet synchronous motor (PMSM). Firstly, the mathematical model of a PMSM is proved to be strictly passive. A composite adaptive controller is designed to pursue both the feedforward block and the feedback block of the equivalent system with the property of passivity. The adaptive law can estimate the moment of inertia, viscous friction coefficient, and load torque of a PMSM. By using the passivity theorem instead of the Lyapunov-based approach, the overall position control system is verified to be globally stable. Finally, experimental results show that the proposed method has the better position tracking capability as well as the robustness with regard to variations of mechanical parameters of the motor and external load torque disturbances.

並列關鍵字

Permanent magnet synchronous motor ； Composite adaptive control ； Passivity theorem ； Globally stable

參考文獻

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