永磁同步电机模糊自适应补偿速度控制系统.pdf

《永磁同步电机模糊自适应补偿速度控制系统.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第1期计算机仿真2叭4年1月文章编号：1006—9348(2014)01一0356一05永磁同步电机模糊自适应补偿速度控制系统龚贤武，徐淑芬，张丽君，汪贵平(长安大学电子与控制工程学院，陕西西安710064)摘要：针对传统PI控制器无法满足非线性、参数时变、负载扰动的永磁同步电机高性能速度控制要求，分别设计了模糊PI速度控制器，模糊电流及模糊前馈控制器，并应用到永磁同步电机矢量控制调速系统中。控制系统有效地克服了电机运行过程中内外部参数变化对电机转速、电流的影响，并能有效地补偿负载扰动。在MATLAB环境下构建模型进行仿真验证，结果表明，新型的复合控制方法改

2、善了转矩和电流波形，可以有效补偿负载扰动，具有较好的动静态性能和鲁棒性。关键词：永磁同步电机；模糊控制；前馈控制；鲁棒性；仿真中图分类号：TM351文献标识码：BResearchonPermanentA僵agnetSynchronous^僵otorFuzzyAdaptjVeCompensationControlSystemGONGXian—wu，XUShu—fen，ZHANGLi—jun，WANGGui—ping(Sch00lofElectronicandContmlEngineering，Chang’anUniversity，Xi’anShanxi710064，C

3、hina)ABSTRACT：InordertosolvefhepmblemsthatfraditionalPIconfrollercannofmeelthenonlinearify，time—varyingparameters，loaddislurbancepe—'0丌nancepennanenImagnetsynchmnousmotorh逅hspeedcontmlsystem’srequire—menfs，afuzzyPlspeedconlmller，1wofuzzycun．entsandafuzzyfeed—fonvardcontrDllerweredesign

4、edandappliedinthevectorcontr01ofpemanentmagnetsynchmnousmotorspeedcontrolsysfem．Thecontrolsystemefkctivelyo—vercametheintemalandextemalparameterschangesthatinnuencethemotorspeedandcu盯ent，andc卸effectivelycompensatetheloaddisturbance．ThisnewjypecompositecontmlsystemwasbuiltusingMATIAB．Th

5、esimulationresultsshowlhatIhemethodcanimpmvefhetorqueandcu兀℃ntwavefoms，compensatetheloaddisturbanceandhave900ddynamicandscaficpe—-0册anceandmbustness．KEYWOImS：Pe丌11anentmagnetsynchronousmotor；Fuzzylogiccontml；Feedforwardcontml；Robuslness；Simula-tion1引言永磁同步电机(PenTlanenlMagneISynchmnousMo

6、tor，PMsM)以其高功率密度和高效率等优点成为高性能电机驱动系统的主流选择之一1。由于PMsM调速系统本身的非线性，电机参数时变以及负载扰动等因素，将智能控制方法应用于PMsM速度控制中得到了广泛的关注‘2“1。文献[6]采用了PID和模糊控制相结合的方法设计了速度控制器，提高了转速响应及自适应能力；文献[7]采用了基于投影算法的PMsM模型自适应补偿速度控制策略，改善了转速环的动态性能；文献[8]加入了前馈控制器，有效补偿了负载扰动，但其前馈控制器的设计采用了传统方法，对电机参数有一定的依赖性。以上研究表明：PI控制对参数确定的模型具有结构简单和精确度高的特点

7、；而模糊控制对于系统模型参数变化具有强鲁棒性；前馈补偿环节能有效补偿负载扰动。综合三者的优势，本文应用矢量控制技术，设计了一种速度一电流双闭环控制结构下的PMSM模糊自适应补偿速度控制系统，采用模糊自适应控制理论分别设计了模糊PI速度控制器、模糊电流控制器和模糊前馈控制器。模糊PI速度控制器既具备模糊控制器不依赖于控制对象数学模型的优点，又具备PI控制器良好的稳态精度；模糊电流控制器和模糊前馈控制器提高了控制系统的自适应能力和鲁棒性。仿真研究表明，该控制系统参数和规则设定简单，动静态性能及鲁棒性均优于常规的PI控制系统。基金项目：国家高技术研究发展计划(863计