高速永磁同步电机智能控制技术的仿真.pdf

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1、第28卷第8期计算机仿真2011年8月文章编号：1006—9348(201I)08～0170—03高速永磁同步电机智能控制技术的仿真史延东，刘海清，宁飞，李靖(西北工业大学自动化学院。陕西西安710129)摘要：电机在高速运行的情况下，电机在调速过程中会出现超调及转速波动大等现象，特性与常规电机有很大的不同。针对系统稳定特性和实时响应特性应有较好的控制，传统的电机用的是PI控制，往往无法满足高性能控制的要求，为了克服了传统PI控制的一些缺点，并优化高速电机的性能，以高速永磁同步电机为研究对象，提出了采用滑模变结构控制和白适应模糊控制相结合

2、的控制策略对高速电机的调速系统进行设计。方法结构简单。具有快速的动态响应和较高稳态精度。通过仿真试验，系统对负载和转动惯量的变化具有很强的鲁棒性，比传统的PI控制超调小，改善了稳定运行的性能，为设计提供了依据。关键词：高速电机；滑模变结构；矢最控制；模糊控制中圈分类号：TP273．4文献标识码：AComputerSimulationinIntelligentControllerforHighSpeedPermanentMagnetSynchronousMotorSHIYan—dong，UUHai—qing，NINGFei，LIJing(C

3、ollegeofAutomation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’anShanxi710129，China)ABSTRACT：Theperformancesofmotorsa弛quitedifferentfromthecommonmotorwhenthespeedisveryhish．PIcontrolleriswidelyusedinthespeedoftraditionalmotor．Theadjustablespeedofmotormighthasthedisadvanta-geso

4、fover—shoot，unstabilityandSOon，whichcannotmeettheneedofhJishperformance．ToovercomeSomede-fectsofPIcontrolandoptimizetheperformanceofmotors，takingthehishspeedpermanentmagnetmachinesasanexample，thefuzzyslidingvariablestructurecontrolinapplicationofPMSMisintroducedinthispape

5、r．Remethodissimple，italsoimprovestheperformanceofmotorandhasnotonlyfastdynamicresponsebutalsohishsteady—stateaccurancy．Thesimulationresultsdemonstratethatthemethodcanestimatetherotatespeedcorrectly，andhasstrongrobustnesstothevariationofloadandrotationalinertia．Theover—sho

6、otofthePIcontrollerandthefluctua-tionofthemotorissmall．KEYWORDS：HiIg}lspeedmotor；Slidingvariablestructure；Vectorcontrol；Fuzzycontrol1引言国外对高速电机及相关技术的研究比较早，已经取得了很多的研究成果，而国内对高速电机的研究还不是很多，基本上限于功率较小的发电机或电动机。由于高速电机的高功率默读和高速，高频运行的特点，涉计到电力电子、电磁、计算机控制等多学科的前沿技术，因此随着军工和民用对高速电机的需求增加，

7、高速电机已成为国内外研究的热点之一【l】。模糊控制在近年来研究非常热，并在航空，航天，电力等收稿口期：2010一傩一14修回日期：2010一08-23·-——170·--——高科技领域获得广泛的应用，其最大特点是不依赖被控对象的精确数学模型，却能克服非线性因素影响，并且具有很强的鲁棒性旧J。滑模变结构控制已经形成比较完整的理论体系，广泛应用各种工业控制对象中。电机本来就是一个非线性系统，而滑模变结构控制是对非线性不确定系统的一种有效的综合方法，可以有效解决控制系统中的动态特性和有界扰动的问题HJ。本文采用模糊控制和滑模变结构控制的智能控制

8、方法，该方法结合了两种控制的优点，克服了传统PI控制出现的超调大，稳定精度不够等问题，对负载和转动惯量具有很强的鲁棒性，提高r转速的稳定精度。2高速永磁同步电机数学模型由于高速永磁同步电动机具