基于反推控制的永磁同步电动机速度的模糊控制

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1、万方数据2014年11月电工技术学报v01．29No．1l第29卷第1l期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYNov．2014基于反推控制的永磁同步电动机速度的模糊控制刘栋良1，2崔言飞1赵晓丹1陈镁斌(1．杭州电子科技大学自动化学院杭州3100182．卧龙电气集团有限公司上虞312300)摘要在永磁同步电动机速度跟踪系统中，电机参数的变化会导致系统出现一定的波动。针对此问题，本文提出了把模糊控制和反推控制相结合的控制策略，通过模糊控制器调节反推控制系统中的反推参数来改善系统的速度跟踪性能。该方法不仅能够实现永磁同步电动机系统的

2、完全解耦，保证系统全局渐进稳定；并且通过模糊控制器对系统中反推参数的实时调整，能够在电机参数发生变化时实现快速的速度跟踪，使系统具有较强的鲁棒性和良好的伺服性能。通过Matlab仿真及实验结果验证了系统设计的有效性和可行性。关键词：永磁同步电动机模糊控制反推控制速度跟踪中图分类号：TM315FuzzyControlofSpeedofPermanentMagnetSynchronousMotorBasedonBacksteppingControlLiuDonglian91·2CuiYanfeilZhaoXiaodanlChenMeibinl(1．HangzhouDianziUn

3、iversityHangzhou310018China2．WolongElectricCo．LtdShangyu312300China)AbstractDuetothechangesofthemotorparameters，thespeedtrackingsystemofpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)willappearfluctuation．Inordertodealwiththeproblems，thispaperpresentsacontrolstrategywhichunifiesfuzzycontrolwithbackst

4、eppingcontroltodealwiththisproblem．Bythefuzzycontrolleradjustingbacksteppingparametersofthesystem，themethodwillimprovethesystemspeedtrackingperformance．ThemethodisabletorealizecompletedecouplingofthePMSMsystem，andensurethecontrolsystemglobalasymptoticallystable．Moreover，bythefuzzycontroller

5、onrealtimeadjustingthebacksteppingparameters，thesystemcanrealizefastspeedtrackingwhentheparametersofthemotorhavechanged．Thecontrolsystemalsocangetagoodrobustnessandservoperformance．Thesimulationalandexperimentalresultsverifytheefficiencyandfeasibilityofthesystemdesign．Keywords：PMSM，fuzzycon

6、trol，backsteppingcontrol，speedtracking引言永磁同步电机具有结构简单、运行可靠、体积国家自然科学基金(51277048)和浙江省自然科学基金重点(LZl3E070002)资助项目。收稿日期2013-05—28改稿日期2014-04．22小、效率高、容易维护等优点，在伺服系统中得到了广泛地应用。但是由于永磁同步电动机中转速和电流的非线性耦合，使用一般线性控制方法难于达到控制性能的要求。为了实现对其有效控制，当前主要采用非线性控制方法有变结构控制‘1'2】、何‘31和无源控制‘41等。但这些非线性控制的法比较复杂，不易实现。微分几设计方万方数据

7、第29卷第11期刘栋良等基于反推控制的永磁同步电动机速度的模糊控制39反推控制理论的提出在电机控制领域得到了广泛的关注，并被应用于永磁同步电机伺服控制系统中【51。反推控制是一种有效的非线性控制设计方法，它不但能够实现永磁同步电动机系统的完全解耦，而且设计过程简单。近年来，反推控制在永磁同步电动机系统中的应用取得了一些成果[6-8]。文献[9]把反推控制策略应用于永磁同步电动机速度的跟踪系统中，简化了一般系统设计过程，减少了系统控制中的调节参数数目，保证了系统具有全局稳定性，并实现了良好的速度跟踪，但它