电动车用定子双馈电双凸极电机驱动系统的单神经元PID控制

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1、《电气自动化》2OO9年第31卷第4期电气传动和自动控制ElectricDrive&AutomaticControf电动车用定子双馈电双凸极电机驱动系统的单神经元PID控制呋AnAdaptivePIDControlBasedonSingleNeuronofStator-·Doubly-—FedDoublySalientMotor曲阜师范大学电气信息与自动化学院(山东日照276826)孔祥新(QNormalUniversity,RizhaoShandong276826，China)KongXiangxin东南大学电气

2、工程学院(江苏南京210096)程明【SoutheastUniversity,NanjingJiangsu210096，China)ChengMing摘要：由于其双凸极结构，电动车用定子双馈电双凸极(SDFDS)电机驱动系统具有较强的非线性，常规PID控制器参数固定不易调节，难以得到较好的控制特性。由于单神经元具有自学习和自适应能力，且结构简单易于计算，因此该文设计了单神经元自适应PID控制器作为SDFDS电机的速度控制器，并在以数字信号处理器(DsP)TMs320F28l2为核心的平台上进行了实验。实验结果表明，

3、单神经元自适应PID控制器具有比常规PID控制器更好的动态和稳态性能，满足电动车对驱动电机的要求。关键词：定子双馈电双凸极单神经元PID电动车Abstract：Duetothestructureofdoublysalientpoles，theStator—doubly—feddoublysalient(SDFDS)motordrivesystemforelectricvehicleshashighnonlinearity．Soitisdificulttotunetheparametersandgetsatisfie

4、dcontrolcharacteristicsbyusingnormalPIDcontroller．Asthesingleneuronhastheabilityofself-learning，thesimplestructureanditiseasyforcomputinginthispaper，asingleneuron，self-adaptivePIDcontrollerisdesignedasthecontrolleroftheSDFDSmotor．Theexperimentalresultsverifyth

5、atasingleneuronself-adaptivePIDcontrollerhasbetterdynamicandstaticperformancethanthenormalPIDcontroller，whichstisfiestheneedsofdrivemotorforelectricvehicles．Keywords：stator-·doubly··feddoublysalientsingleneuronPIDelectricvehicles【中图分类号】TM301．2【文献标识码】A[文章编号】100

6、0．3886(2009)04．0012—041引言器(DSP)TMS320F2812定定子双馈电双凸极(Stator-Doubly—FedDoublySalient，简称易于实现电机控制，SDFDS)电机是在开关磁阻电机和双凸极永磁电机的基础上发展起因此SDFDS电机驱动来的一种新型电动机，因结构简单可靠、功率密度高、效率高、可控系统采用单神经元自参数多、容错性能好等优点，自20世纪90年代末期出现以来，受到适应PID控制器是比了人们日益广泛的重视“，。图1为一12／8极SDFDS电机截面图，较合适的。转轴基本结构

7、与双凸极永磁电机相同，唯一区别是，在SDFDS电动机的本文以一台定子轭部嵌入励磁绕组，气隙磁场由励磁绕组产生。由于磁场可以750w12／8极(定子12极，转子8极)SDFDS图13相12／8极SDFDS电机截面图调节，能很方便地进行弱磁扩速，通过励磁绕组和电枢绕组的协调控制，可进行效率优化，提高电机的效率。由于转子上既无永磁体，电机为例，设计了单神经元自适应PID控制器，对SDFDS电机进行又无绕组，机械强度高，适合高速运行；此外，因励磁绕组和电枢绕了起动和负载突变实验，并与常规PID控制器控制性能进行对比。组都置

8、于定子，易于冷却，因此适合在电动汽车等场合应用。实验结果表明，单神经元自适应PID控制器具有自学习、自适应的与其它双凸极电机一样，SDFDS电机气隙磁场空间分布非常复能力，具有比常规PID控制器更好的控制性能和鲁棒性。杂，内部电感、磁链、相电流具有强非线性、强耦合性，在调速范围较2SDFDS电机的数学模型大时非线性尤为明显-Io常规PID控制器简单、鲁棒性好