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电动自行车调速系统的先进控制方法研究
| 论文题名： | 电动自行车调速系统的先进控制方法研究 |
| 关键词： | 电动自行车;无刷直流电机;自抗扰控制;前馈补偿;滑模控制 |
| 摘要： | 随着化石燃料的不断枯竭和温室效应的不断加剧，电动车辆正在蓬勃发展。无刷直流电机是电动自行车常用的电机之一。实际运行过程中无刷直流电机的工作过程会受到各种类型的干扰影响，比如负载转矩的突变，以及在PWM硬切换时无刷直流电机电压与电流的突变。 本论文研究了基于干扰观测与补偿的无刷直流电机电动车系统控制方法。该控制方法利用扩张状态观测器估算出系统的内外干扰，可以实现对干扰的在线估计与前馈补偿。针对电机的速度控制，设计利用反馈控制与前馈补偿得到无刷直流电机电动车系统的自抗扰控制方案。通过仿真，与线性状态反馈方法比较了在抗转矩突变的动态性能上的差别。仿真结果表明，本论文的基于状态观测器前馈补偿的方法对抑制外部扰动有效。针对电机的位置控制，提出了基于输出的滑模变结构控制方法。该方法通过设计ESO观测各个状态及系统干扰，并将这些观测值应用于滑模控制设计，得到复合的滑模控制方法。考虑到无刷直流电机实际运行过程中存在各种周期性干扰和非周期性干扰，我们研究了该方法对常值干扰和周期性干扰的抑制作用。最后在无刷直流电机硬件平台上进行了实物验证。验证结果表明，无论常值干扰还是周期性干扰，滑模和状态观测器复合的控制方法均相比线性反馈控制方法更有效。 |
| 作者： | 刘松 |
| 专业： | 运动控制 |
| 导师： | 曹鸣;李世华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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