一種艦船永磁同步電機自適應控制方法設計*

劉亞雷 顧曉輝

（1.中國人民武裝警察部隊海警學院艦艇指揮系 寧波 315801）

（2.南京理工大學智能彈藥技術國防重點學科重點實驗室 南京 210094）

1 引言

Takahashi，Noguchi 和Depenbrock［1～2］提出了直接轉矩控制（Direct Torque Control，DTC），給出了空間矢量與定子磁鏈定向的概念，建立了定子坐標系，通過分別比較給定的磁鏈、轉矩與實際的磁鏈、轉矩之差得到控制器的控制信號，從而完成對電機直接轉矩的控制。該控制方法結構簡單，系統動態響應快，受到了學者的關注，獲得了許多研究成果［3～6］，如PID 調節器，但是艦船永磁同步電機在海上復雜環境及艦船不同工況下運行時，其調速控制具有非線性變化的特點，且轉矩容易受到擾動，嚴重影響電機控制的穩定性，這一問題在艦船中低速航行時更為明顯。為此，相關研究人員提出了相應改進方法［7～9］，如分別提出了基于模糊理論控制機制［10］、BP 神經網絡動態調整控制誤差方法［11］、小波神經網絡動態調整和控制方法等［12］，在上述上方中都存在不同程度的缺陷，其中基于模糊理論控制機制在干擾發生時使得控制系統的超調量較高，從而系統波動明顯，BP 神經網絡動態調整控制誤差方法造成系統收斂較慢，超調時間過長，而小波神經網絡動態調整和控制方法具有人為設定閾值，不具有全工況適應性等問題。針對上述永磁同步電機控制系統在穩定性、反應時間及控制誤差方面存在的問題，本文提出一種自適應魯棒控制方法，該方法可有效改善永磁同步電機的自適應調節能力，減少系統調節時的波動參數，提高系統響應時間，具有較強的轉矩響應和磁鏈響應能力，從而提高了艦船永磁同步電機控制系統的魯棒性。……