交流伺服系统控制器参数自整定及优化

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1、第14卷第12期电机与控制学报Vol.14No.122010年12月ELECTRICMACHINESANDCONTROLDec．2010交流伺服系统控制器参数自整定及优化11112杨明，张扬，曹何金生，徐殿国，李悦(1．哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江哈尔滨150001;2．北京市电力公司变电公司，北京100054)摘要:以交流永磁同步电机系统的速度控制器为研究对象，提出一种新颖、准确、易于实现的转动惯量辨识方法，并在此基础上提出一种参数自整定控制策略。这种策略的最大特点是:通过转动惯量辨识值计算得到初始PI参数，之后不再以速度阶跃响应曲线的超调量、上升时间、振荡时间等

2、作为PI参数优化的标准，而是使电机速度以三角波曲线运动，在运动过程中以评价函数E作为衡量控制效果的量化标准。通过实验验证了此种方法的实用性和有效性。优化后的控制参数使评价函数E最小，不仅能够保证动态跟踪性能，同时提升了系统抗扰性能，在额定转速时负载100%波动最大转速波动仅为4r/min。关键词:永磁同步电机;转动惯量辨识;参数自整定;评价函数;参数优化中图分类号:TM359文献标志码:A文章编号:1007－449X(2010)12－0029－06Gainself-tuningofPIcontrollerandparameteroptimumforPMSMdrives1

3、1112YANGMing，ZHANGYang，CAOHe-jin-sheng，XUDian-guo，LIYue(1．DeptofElectricalEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China;2．BeijingPowerTransformationCorporation，Beijing10054，China)Abstract:TakingACpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)systemastheresearchtarget，ano-vel，accurate

4、andeasilyrealizedidentificationmethodformomentofinertiaispresented．Basedonthismethod，akindofparametersself-tuningcontrolstrategyhasbeenputforward．Themarkedfeatureofproposedstrategyisthat:aftercalculatinginitialPIgainsbytheidentifiedmomentofinertia，ithasbeennolongerwithspeedstepresponsecu

5、rve，includingovershoots，risetime，andoscillationtimeetc．，asPIgainsoptimizationstandard，buttomakemotorspeedwithtrianglewaveandtakeevaluatingfunctionEasaquantitativecriteriaforthecontroleffect．Thefeasibilityandefficiencyoftheproposedstrategyhasbeenverifiedbytheexperientialresults．Theoptimiz

6、edcontrolparametersminimizedevaluationfunctionE，andensureddynamictrackingperformance，whileincreasingtheanti-jammingperformance．Runningwithratedspeedwhenimpactandrelease100%ratedload，thefluctuationmaximumspeedofthesystemisonly4r/min．Keywords:permanentmagnetsynchronousmotors;identification

7、ofinertia;parametersself-tuning;e-valuationfunction;parametersoptimal收稿日期:2009－05－06基金项目:国家自然科学基金(51007012);哈尔滨工业大学优秀青年教师培养计划资助(HITQNJS．2009．026)作者简介:杨明(1978—)，男，博士，研究方向为交流伺服系统、智能控制应用;张扬(1984—)，男，硕士研究生，研究方向为交流伺服系统;曹何金生(1987—)，男，硕士研究生，研究方向为交流伺服系统;徐殿国(1960—)，男，教授，博士生导师，研究方向