基于模糊参数优化的PMSM反推直接转矩控制.pdf

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1、电气传动2015年第45卷第12期ELECTRICDRIVE2015Vo1．45No．12基于模糊参数优化的PMSM反推直接转矩控制徐艳平，雷亚洲，马灵芝，沙登卓(西安G-Y-大学电气工程系，陕西西安710048)摘要：针对永磁同步电动机(PMsM)传统直接转矩控制(DTC)低速运行时存在的磁链转矩脉动大，逆变器开关频率不恒定等问题，提出了一种基于模糊参数优化的永磁同步电机反推直接转矩控制方法。实验结果证明了基于模糊参数优化的反推直接转矩控制可以有效地减小传统直接转矩控制中的磁链和转矩脉动，使逆变器工作在恒定的开关频率下，并且可实现对反推控制器参数的在线

2、优化，大大节省了控制系统调试时间。关键词：永磁同步电动机；直接转矩控制；反推控制；模糊控制；空间矢量调制中图分类号：TM351文献标识码：ABacksteppingDirectTorqueControlofPMSMBasedonFuzzyParametersOptimizationXUYan—ping，LEIYa—zhou，MALing—zhi，SHADeng-zhuo(DepartmentofElectricalEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，Shaanxi，China)Abstr

3、act：Tosolvetheproblemsoflargefluxandtorqueripplesatlowspeedandinconstantswitchingfrequencyintraditionaldirecttorquecontrol(DTC)systemsforpermanentmagnetsynchronousmotors(PMSM)，abacksteppingDTCofpermanentmagnetsynchronousmotorsbasedonfuzzyparametersoptimizationwaspresented．Experim

4、entresultsshowthatthemethodcouldeffectivelydecreasefluxandtorqueripplesandmaketheinverterhaveconstantswitching~equency．Fuzzycontrolcouldon—lineoptimizeparametersofbacksteppingcontrollerandlargelysavethecontrolsystemadjustmenttime．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)；dir

5、ecttorquecontrol(DTC)；backsteppingcontrol；fuzzycontrol；spacevectormodulation(SVM)永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)了系统的快速性。具有控制方式简单、转矩响应快、便于实现全数反推控制方法是针对不确定性系统的一种字化的优点⋯，但是存在磁链和转矩脉动大，逆变系统化的控制器综合方法，目前反推控制方法已器开关频率不恒定等缺点。经用于永磁同步电机控制中n罐]。但是目前已有目前改善传统直接转矩控制系统性能的方的用于永磁同步电机的反推控制方法，多集中在法有矢量细分法]，占空比控

6、制方法n和空间电机矢量控制和转速环控制中。本文将反推控矢量调制方法b等。矢量细分法将基本电压矢制引入永磁同步电机直接转矩控制中，并采用模量进行细化，根据电压矢量对磁链和转矩的作糊控制实现对反推控制器中参数的在线调节。用，选择更为适合的电压矢量，但是矢量划分越1永磁同步电机的数学模型细，控制就越复杂。占空比控制方法则是考虑零矢量的作用，确定出作用有效电压矢量的占PMSM在两相静止坐标系中的状态方程为空比进行控制，但是占空比的准确计算及控制R难以达到。采用空间矢量方法可以达到减小磁d链转矩脉动的目的，但这种方法中通常会使用∞(Zd-Zq)lIlPI控制器来控

7、制转矩性能，在一定程度上影响l基金项目：国家自然科学基金(51107098)作者简介：徐艳平(1977一)，女，博士，副教授，Email：xuyp@xaut．edu．an12徐艳平，等：基于模糊参数优化的PMSM反推直接转矩控制电气传动2015年第45卷第12期甲：。为参考傲链的半万。则势击圈㈩dt：一k,o82∞<0u(、12-)／当>0时，通过李亚普诺夫稳定性分析可知，圈_[(Ld-Lq][-s⋯in0[](2)电机转速可以稳定地跟踪给定转速，转速误差为0。{『-~Ua-为控制电磁转矩和磁链，选取转矩误差和磁1d(3)／链误差为状态变量，定义转矩误差

8、和磁链误差分l—dt=一“一R‘别为eT=TZ-To(13)Il‘1”～式中：e