pmsm伺服系统速度环pi控制器参数自整定及优化

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1、第18卷第2期电机与控制学报Vol.18No.22014年2月ElectricMachinesandControlFeb．2014PMSM伺服系统速度环PI控制器参数自整定及优化12343肖启明，杨明，刘可述，贾下跖，秦洁(1．重庆三峡学院机械工程学院，重庆400410;2．哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江哈尔滨150001;3．中船重工集团第七○七研究所九江分部，江西九江332000;4．中电投江西核电有限公司，江西九江332000)摘要:针对PMSM伺服系统PI参数自整定方法依赖系统数学模型精确度或优化时间长、整定效率低的问题，提出一种将基于

2、模型和规则的参数自整定思想相结合的参数自整定及优化策略。首先以伺服系统的数学模型为基础，利用速度环开环截止频率和相角裕度等频域性能指标来设计出一个较为适当的速度环PI参数;然后以ITAE为系统阶跃响应的评价函数，并在理论设计的PI参数附近利用二自由度迭代整定法搜索使评价函数获得最小值的速度环PI参数，从而得到使伺服系统工作在最优控制性能的PI参数。实验结果证明，通过该方法优化后的速度环PI参数能使伺服系统具有良好的动态跟踪性能和较强的负载抗扰性。关键词:永磁同步伺服系统;参数自整定;二自由度迭代法;PI控制器;频域设计法中图分类号:TP279文献

3、标志码:A文章编号:1007－449X(2014)02－0102－06Parametersself-tuningandoptimizationofspeedPIcontrollerforPMSMservosystem12343XIAOQi-ming，YANGMing，LIUKe-shu，JIAXia-zhi，QINJie(1．MechanicalEngineeringCollegeofChongqingThreeGorgesUniversity，Chongqing400410，China;2．Dept．ofElecctricalEngineeri

4、ng，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China;3．707InstituteJiujiangdivisionofChinaShipbuildingIndustryCorporation，Jiujiang332000，China;4．CPIJiangxiNuclearPowerCO．Ltd，Jiujiang332000，China)Abstract:InordertosolvetheproblemofPIparametersself-tuningaboutbeingdependentonaccur

5、acyofsystemmathematicalmodelorlongoptimizationtime，anovelandpracticalparametersself-tuningandop-timizationmethodforPMSMservosystemwasproposed．ThemethodobtainedoptimalparametersofPIcontrollerbycombiningparametersself-tuningideasbasedonmodelandrules．Firstly，appropriatePIparamet

6、ersbyfrequency-domainperformanceindexwasdesigned，suchascutofffrequencyandphasemarginofspeedloop．Thenwithintegratedtimeandabsoluteerror(ITAE)asevaluationfunction，two-degrees-freedomiterationwasutilizedtoseekPIparameterswhichmadesystemobtaintheminimumvalueofevaluationfunctionin

7、thevicinityoftheoreticalPIparameters．TherebyPIparameterswereachievedwhichmadePMSMservosystempossessoptimalcontrolperformance．TheexperimentalresultsshowthattheoptimizedPIparametersmakesPMSMservosystemowngooddynamicperformanceandloadimmunity．Keywords:permanent-magnetsynchronous

8、servosystem;gainself-tuning;two-degrees-freedomiterationmethod;PIcon