模糊预测协调永磁同步电机控制策略的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com模糊预测协调永磁同步电机控制策略的研究电气传动2007年第37卷第9期模糊预测协调永磁同步电机控制策略的研究王鑫孙昌国北京科技大学摘要：介绍了一种模糊预测协调控制方法。基于各种智能控制方法的优劣，在不同误差域内发挥各自优点，取长补短。利用Matlab／Simulink仿真软件，建立了基于模糊预测复合控制的永磁同步电机仿真模型。实验表明：这种方法弥补了简单模糊控制器的缺陷，且控制器设计简单，意义清晰，提高了控制精度与鲁棒性。关键词：永磁同步电机模糊预测协调控制仿真ResearchonFuzzy-predicti

2、veCooperatedControlMethodonPMSMWangXinSunChangguoAbstract：Afuzzy-predictivecooperatedcontrolmethodwaspresented．Basedonthecharacteristicofthistwointelligentcontrolmethod，thetwomethodscanexecutedifferentfunctionsindifferenterrorfield．UsingMatlab／Simulinksoftware，eslablishedthesimula

3、tionmodelofpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)drivewithfuzzy-predictivecooperatedcontroller．Thesesimulationresultsshowthatthemethodsincreasethecontrolprecisionandtherobustperformanceofthesystem．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotorfuzzy-predictivecooperatedcontrolsimulation优点

4、，设计一个模糊预测协调控制器。可以解决1引言模糊控制器不能消除稳态误差的问题，同时为了近年来，随着磁性材料和控制理论的发展，永避免两种控制在切换时发生扰动，设计了一种基磁同步伺服电机以其高转矩惯量比、高能量密度和于模糊控制规则的策略。高效率等优异性能，在中小功率控制范围获得广泛模糊预测控制具有如下特征：的应用。但是永磁同步电机要受很多不确定因素1)预测控制和模糊控制都是对不确定系统进的影响，如外界负载干扰和自身的非线性会影响永行控制的有效方法，模糊和预测相结合会进一步磁同步电机的控制性能。因此，使用一些传统的控提高控制效果；制方法已经不能够满足控制性能的要

5、求。而模糊2)模糊控制发展的趋势是由规则向模型转预测协调控制结合了模糊控制和预测控制两种算变，而预测控制是典型的基于模型的控制，对象模法的优点，且对模型的要求都不是很高。型可以作为沟通二者的桥梁；3)预测控制是一种基于对象数学模型的精确2模糊预测协调控制的特点控制方法，而系统的复杂性与分析系统所能达到模糊控制和预测控制算法都具有对被控对象的精度是相互制约的，所以研究模糊环境下的预模型参数变化不敏感，简单易行的特点，在性能上测控制对于拓展预测控制的应用范围具有重要的优于常规的PID控制算法。预测控制的鲁棒性意义。好，可以抑制扰动对于系统性能的影响，但是它的3

6、模糊预测协调控制器结构及其原理实时性不是很好；而模糊控制虽然实时性很好，但是它是有静态误差的。所以可以在PMSM交流3．1控制器韵结构伺服系统的速度环上结合模糊控制和预测控制的交流永磁伺服电机系统是多变量、非线性时43维普资讯http://www.cqvip.com电气传动2007年第37卷第9期模糊预测协调永磁同步电机控制策略的研究变系统。经过线性化得出的数学模型不能准确地单有效的原则，上述控制算法特设计了如图2所描述系统的动态、稳态过程，因为线性化智能局部示的协调切换方式。近似。现有的交流伺服系统一般采用线性调节规律，实践证明这种调节规律有很大的局限性

7、。常控制器规的PID调节器对参数变化适应性差，有一定的应用局限性，不能很好地解决系统的动态与稳态控制器指标间的矛盾。针对此设计了模糊预测协调控O制器。切换区域采用矢量控制，选择永磁体基波磁场的方向为d轴，而q轴为顺着旋转方向超前90。(电角图2模糊拶{测协调控制作用原理图度)。规定逆时针旋转方向为正方向。可控制电3．2控制器的工作原理流矢量与转子磁场矢量成90。，使d轴电流等于3．2．1控制规则的选取零，则在d—q坐标系中，电压方程可简化为本文把预测控制器看成为A，模糊控制器看U一Ri+L夕+甜，嘶(1)成为B，把误差根据大小一次分成10个等级E一Ud一甜

8、Lqiq(2){9，8，7，6，5，4，3，2，1，0}，根据控制