電気自動車指向の永久磁石同期電動機ロバスト適応制御に関する研究

电动汽车永磁同步电机鲁棒自适应控制研究

基本信息

批准号：
17760237
负责人：
長谷川勝
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Chubu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度においては,永久磁石同期電動機の新たなロバスト適応制御法の開発を行なった。特に電気自動車への応用を鑑み,新たなセンサレス制御法の検討を行なった。この結果,下記の成果を得た。1.前年度の研究成果を基に,IPMSMセンサレス制御用適応オブザーバの構成法と設計法を提案した。これにより,従来から提案されていたSPMSMセンサレス制御用適応オブザーバと同様な構成をとることができることを明らかにした。さらに,位置推定誤差を最小限に抑える設計問題がγ-正実化問題に帰着できることを示し,これに基づくオブザーバ設計法を提案した。これらの妥当性は解析および実機実験により示している。この一連の成果により,関係学生が,IEEE Power Electronics Society Young Engineer's Best Paper Awardを受賞した。2.10,000min-1を超える高速運転時において生ずる電流制御系の諸問題を明らかにした。この中で,低コスト化を目的に電流制御系にある種の制約が加えられると,若干でも位置推定誤差が生じると電流制御系が直ちに不安定化することを示した。この問題に対して,電流制御系にかかる制約条件の中でロバスト安定性を改善するために2自由度制御系に基づく新たな電流制御器を提案した。提案した制御器はP-PI制御器という極めて簡単な構成をとりながらも,上記の不安定化問題を解決可能な優れた制御器であるといえる。以上の妥当性を検証するため,最高12,000min-1の実験システムを構成し,提案法が上記問題の対策として有効であることを確認した。3.電動機の小型化傾向に起因して,磁気飽和によるパラメータ変動が従来に比して大きくなっている。この対策として,インダクタンス同定が可能な適応オブザーバを提案し,その妥当性を実験により明らかにした。

今年，我们为永久磁铁同步电动机开发了一种新的鲁棒自适应控制方法。特别是，考虑到其在电动汽车上的应用，研究了一种新的无传感器控制方法。结果，获得了以下结果。 1。根据上一年的研究结果，我们提出了一种用于构建和设计IPMSM无传感器控制的自适应观察者的方法。这表明可以采用与常规提出的SPMSM无传感器控制的自适应观察者相同的配置。此外，我们已经表明，最小化位置估计误差的设计问题可能会导致γ-校正问题，并且基于此，提出了一种观察者设计方法。通过分析和实际机器实验显示它们的有效性。这一系列成就导致了IEEE Power Electronics Society年轻工程师最佳纸质奖的获得者。 2。在高速操作期间发生的当前控制系统超过10,000 min-1的各种问题已澄清。在这种情况下，当将某些约束应用于当前控制系统以降低成本时，即使发生位置估计的轻微错误，当前的控制系统也会立即不稳定。为了应对这个问题，已经提出了基于两度自由控制系统的新电流控制器，以在当前控制系统的限制下提高稳健稳定性。所提出的控制器具有一种非常简单的配置，称为P-PI控制器，但可以说是可以解决上述不稳定性问题的出色控制器。为了验证上述有效性，构建了最大12,000分钟1的实验系统，并证实该提出的方法有效地是对上述问题的对策。 3。由于将电动机微型化的趋势倾向，因此由于磁饱和而引起的参数波动比过去更大。作为对策，提出了能够识别能力鉴定的自适应观察者，并通过实验揭示了其有效性。