永磁同步電機(jī)雙閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)

劉春光　徐浩軒

摘 要：永磁同步電機(jī)因其卓越的性能被廣泛用于混合動(dòng)力電傳動(dòng)車(chē)輛，但在控制中常因其控制器參數(shù)整定較為困難導(dǎo)致控制效果不理想。通過(guò)建立電機(jī)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制模型，得出了適應(yīng)性較強(qiáng)的轉(zhuǎn)速環(huán)、電流環(huán)設(shè)計(jì)方法。通過(guò)基于Matlab的仿真，結(jié)合實(shí)際控制器設(shè)計(jì)案例，證明了控制器設(shè)計(jì)的合理性。

關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī);發(fā)電機(jī);雙閉環(huán)控制;PI

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.057

0 引言

近年來(lái)，永磁同步電機(jī)以其體積小、功率密度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)廣泛運(yùn)用于各類(lèi)電傳動(dòng)車(chē)輛。為實(shí)現(xiàn)控制永磁同步電機(jī)調(diào)速性能快速精準(zhǔn)，一些學(xué)者提出采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、滑模控制等智能控制策略提高控制性能，但這些智能控制策略大多存在顯著缺陷，如收斂速度慢、存在抖振等，實(shí)際工程運(yùn)用中多以PI控制器的雙閉環(huán)經(jīng)典控制策略為主。

但PI控制器往往因?yàn)檎▍?shù)不理想而導(dǎo)致控制效果較差，本文通過(guò)分析永磁同步發(fā)電機(jī)的矢量控制模型，給出了永磁同步電機(jī)PI控制器雙閉環(huán)控制的參數(shù)設(shè)計(jì)方法，并通過(guò)對(duì)實(shí)際電機(jī)案例的分析進(jìn)行仿真驗(yàn)證。

1 永磁同步電機(jī)的控制模型

矢量控制的基礎(chǔ)是兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機(jī)模型，此時(shí)電流和電壓均為直流分量，此時(shí)可以將電機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流完全解耦，永磁同步電機(jī)矢量控制的原理圖如圖1所示。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)永磁同步電機(jī)的分析，得出了轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制中PI控制器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)對(duì)電機(jī)的控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采用雙閉環(huán)控制可以滿足永磁同步電機(jī)控制需求。

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作者簡(jiǎn)介：劉春光（1980-），男，山東臨沂人，博士，副教授，主要研究方向：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化。