【摘 要】
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作为一类新型航空动力装置,永磁起动发电机（PMSG）被广泛应用于航空发动机的起动/发电系统。由于工作环境的复杂性和扰动的多样性,扰动抑制控制器设计是永磁起动发电机正常工作的基本保障。自抗扰控制器（ADRC）具有主动抑制扰动的能力,在实际中获得大量应用。针对永磁起动发电机系统,本文对自抗扰控制器的应用和改进进行研究。主要包括以下内容:从磁动势的角度阐述了永磁起动发电机的工作原理。通过空间坐标变换技术
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作为一类新型航空动力装置,永磁起动发电机（PMSG）被广泛应用于航空发动机的起动/发电系统。由于工作环境的复杂性和扰动的多样性,扰动抑制控制器设计是永磁起动发电机正常工作的基本保障。自抗扰控制器（ADRC）具有主动抑制扰动的能力,在实际中获得大量应用。针对永磁起动发电机系统,本文对自抗扰控制器的应用和改进进行研究。主要包括以下内容:从磁动势的角度阐述了永磁起动发电机的工作原理。通过空间坐标变换技术,在d-q坐标系下对永磁起动发电机系统进行数学建模。介绍了主动控制技术,硬件驱动原理和PWM信号调制机制。基于数学模型,给出多回路串级控制系统框架。设计了5.5-k W永磁起动发电机实验平台。分析了实验平台的组成和各部分功能。给出基于IGBT模块的硬件驱动设计方案和基于TMS320F28335 DSP的控制程序编写流程。同时,基于Labview编程和RS-485通信开发了数据采集软件。针对起动工况下的永磁起动发电机系统,设计一种改进的q轴电流自抗扰控制器。借助已知的模型信息,结合递推最小二乘算法,对q轴电流回路的部分扰动进行建模和补偿,有效减少扩张状态观测器（ESO）的工作负担。分析了观测误差系统的有界输入–有界输出（BIBO）稳定性。通过数值仿真验证了所提方法的有效性。针对永磁起动发电机的速度回路和直流电压回路,设计一类线性切换自抗扰控制器（LSADRC）。通过分析观测器增益变化对控制器和闭环系统的影响,设计了状态依赖切换规则。分析了切换误差系统的稳定性和H∞性能条件。在实验平台上验证了所提方法的优越性。
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