基于变参数PI和模糊控制的直接转矩控制.pdf

《基于变参数PI和模糊控制的直接转矩控制.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45卷第7期电力电子技术Vo1．45，No．72011年7月PowerElectronicsJuly2011基于变参数PI和模糊控制的直接转矩控制石书琪，周腊吾，匡江传，高志军(湖南大学，电气与信息工程学院，湖南长沙410082)摘要：针对传统永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统中存在定子磁链和电磁转矩脉动的缺点。提出一种基于变参数PI和模糊控制的直接转矩控制方法，将传统直接转矩控制系统中PI速度调节器和滞环比较器分别用变参数PI速度控制器和模糊控制器代替。介绍了变参数PI和模糊控制的原理和设计方法。最后构建了改进后系统控制框图，并进

2、行了实验验证，结果表明新系统具有更好的动、静态性能，减少了转矩和磁链的脉动。关键词：永磁同步电机；直接转矩控制；模糊控制中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)07—0063-03DirectTorqueControlBasedonVariableParameterPIandFuzzyControlSHIShu—qi，ZHOULa—WU，KUANGJiang—chuan，GAOZhidun(HunanUniversity，410082，China)Abstract：Thispaperdiscussesth

3、atconventionaldirecttorquecontrolsystemofpermanentmagnetsynchronousmotorexistsinthestatorfluxlinkageandelectromagnetictorqueripplefaults，andputsforwardadirecttorquecontrolmethodbasedonvariableparameterPIandfuzzycontrol，whichusesvariableparameterPIcontrollerandfuzzycon-trol

4、lerrespectivelytoreplacePIspeedregulatorandhysteresiscomparatoroftheconventionaldirecttorquecontro1．ThepaperpresentstheprincipleanddesignmethodofvariableparameterPIcontrollerandfuzzycontroller，con—structstheimprovedsystemcontroldiagram，andca／Tiesoiltheexperimentalanalysisf

5、inally．Theexperimentalresultsshowthatthenewsystemhasbetterdynamicandstaticperformance，reducethetorqueandmagneticfluxpulsing．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；directtorquecontrol；fuzzycontrol1引言到的大和小划分为正大、负大、正小、负小，以期望达到减小转矩脉动的效果。PMSM转矩和转速间PMSM以其高功率因数、高效率、较宽调速范具有强烈的非线

6、性关系。采用传统PI控制器难以围等优点．广泛应用在电动汽车、数控机床、工业达到理想的控制效果。机器人及风力发电等领域。继矢量控制技术之后，此处在变参数PI控制的基础上对其进行改直接转矩控制发展成一种新型高性能的交流调速进。并用变参数PI控制器来代替传统直接转矩控技术。与矢量控制相比，直接转矩控制省掉了复杂制系统中的速度调节环节的PI控制器。该控制器的矢量变换，具有鲁棒性强、转矩动态响应速度通过引入非线性函数能够根据速度误差的大小在快、控制结构简单等优点【u。线调节比例积分增益，具有整定方便，计算量小等传统PMSM直接转矩控制虽然转矩动态响应

7、优点，能使系统具有很好的控制性能。很快，但定子磁链和转矩出现较大的脉动。这是因为转矩和磁链一般都采用滞环控制，而滞环控制2PMSM直接转矩控制的基本原理器的环宽决定了其在所限定的范围内变化．从而根据PMSM的数学模型．在静止坐标下电压不可避免地造成了转矩脉动。文献【2—41阐述了模和转矩方程为：糊控制在PMSM控制中的应用，鉴于此。此处将模us=R,／．+pqt8，Te=KqtsxqtfsinO(1)糊控制应用到PMSM直接转矩控制系统中，将滞式中：R，i。，分别为电机的定子电压、定子电阻、定子电环比较器用模糊控制器取代．这样能将以前比较流

8、；P微分算子；，蛾为定、转子磁链矢量；0为定、转子所得的值划分得更精确．比如将以前滞环比较得磁链之间的夹角。称为磁通角。在控制过程中，为充分利用铁心，应保持定子磁链的幅值为额定值