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永磁同步电机能量法建模与端口受控哈密顿控制

摘要

永磁同步电机(PMSM)是机电耦合的复杂非线性系统,可以从能量的角度,采用广义的Euler-Lagrange方程对电机进行机电一体化建模,得到电机的动态方程.利用电机的拉格朗日模型得到系统的哈密顿模型,并证明了电机的无源性.从期望工作点处能量动态平衡的观点,采用互联和阻尼分配的方法,根据哈密顿系统反馈镇定原理,得到了永磁同步电机速度控制端口受控哈密顿控制.设计了负载转矩己知和未知时的控制器,并证明了其稳定性.对所提控制器进行了仿真,实现了永磁同步电机id=0和最大转矩电流比控制(MTPA),验证了方法有效性.

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