改进gpc算法在永磁同步电机控制系统中应用

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1、《电气自动化}2014年第36卷第2期变流技术ConverterTechniques—改进GPC算法在永磁同步电机控制系统中的应用赵肖旭，黄声华，王正昊，周竞，孙耀程(1．华中科技大学电气工程与电子工程学院，湖北武汉430074；2．国网新乡供电公司，河南新乡453002；3．河海大学能源与电气学院，江苏南京211100；4．南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016)摘要：为了使永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统适用于更高要求的场合，在给出PMSM在d—q旋转坐标系中的模型表达式和传动系统机械运动方程的基础上，推导出

2、了系统的基于受控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型。基于此模型和金元郁等提出的改进广义预测控制算法(JGPC)设计出了适用于PMSM驱动系统的速度环的改进广义预测控制器。仿真实验表明，JGPC控制器可以很好的跟踪给定速度曲线，辨识出的参数跟实际电机的相关参数一致，且动态及稳态性能良好。关键词：永磁同步电动机；受控自回归积分滑动平均模型；改进广义预测控制算法；在线辨识DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2014．02．003[中图分类号]TM341[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)

3、02—0008—03ANewGPCAppliedtothePermanentMagnetSynchronousMotorsControlSystemZHAOXiao-XU，HUANGSheng—hua，WANGZheng—hao，ZHOUJing，SUNYao—cheng(1．SchoolofElectricalandElectronicEngineering，HunzhongUniversityofScienceTechnology，Wuhan，Hubei430074，China；2．StateGridXinxiangPowe

4、rSupplyCompany，XinxiangHenan453002，China；3．SchoolofEnergyandElectricalEngineering，HohaiUniversity，NanjingJiangsu211100，China；4．CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，NanjingJiangsu210016，China)Abstract：Inordertomakethepermanentmagn

5、etsynchronousmotor(PMSM)vectorcontrolsystemissuitableforthehigherrequirementsoftheoccasion，Onthebasisofthegivensystemofpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)inthed—qrotatingcoordinatesystemmodelandmechanicalequationsofmotion，controlledautoregressiveintegratedmovingave

6、rage(CARIMA)modelhavebeenintroduced．AnewGeneralizedPredictiveControllerofPMSMspeedloopdrivesystemhavebeendesignedbasedonthismodelandYuanyuJin§proposedimprovementsgeneralizedpredictivecontrolalgorithm(JGPC)．SimulationresultsshowthatthedesignofJGPCcontrollercantrackagi

7、venspeedcurve，identifytheparameterswiththeactualmotorparameters，andthedynamicandsteady—stateperformance．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotors；CARIMA；JGPC；onlineidentification0引言景的基于模型的控制算法，它通过永磁同步电动机(PMSM)具有高功率密度、高效率、高可靠在控制过程中产性等优良的动态特性，而且过载能力强、转矩密度大，逐渐成为新生预测输出序列

8、，型电梯拖动系统发展的主流。由于PMSM转子磁场的方向与转以使系统性能指子位置一致，所以按转子磁链定向矢量控制实现比异步电机简标达到最优。但单，适合矢量控制变频器。也有其固有缺陷，从控制观点看，PMSM调速系统往往是需要快速响应且动态如计算量较大、算性能高的系统