交流传动系统的能量成形与信号变换控制研究

将交流传动系统作为多端口的能量与信号变换装置，采用端口受控哈密顿（PCH）方法，依靠能量成形和信号变换、互联和阻尼配置，并向端口注入能量来确定交流传动系统的控制性能。从哈密顿运动方程、交流电机和功率变换器的特性出发，建立交流传动系统的PCH模型，并对模型的能量平衡、耗散、无源、互联和阻尼等特性进行定性与定量分析。给出交流传动系统的PCH控制原理，确定期望的哈密顿函数和控制器。基于无源性理论、能量Casimir方法、Lyapunov方法、L2增益技术，分析交流传动系统PCH控制的稳定性和鲁棒性。建立交流传动系统PCH控制的仿真与实验研究平台，并与矢量控制进行实验对比研究，验证新的控制方法的有效性，从而建立交流传动系统的PCH控制体系。最终用DSP和PWM技术实现交流传动系统的PCH控制，以解决因电机参数和负载变化而影响系统性能等问题。因此，本课题有着重要的理论意义和应用价值。