基于自适应模糊PI的PMSM定子电流最优控制.pdf

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1、第44卷第4期电力电子技术Vo1．44．No．42010年4月PowerElectronicsApril，2010基于自适应模糊PI的PMSM定子电流最优控制肖杨柳，周腊吾，黄守道，张蕊(湖南大学，湖南长沙410082)摘要：根据永磁同步电动机(PermanentMagnetSynchronousMotor，简称PMSM)的数学模型和转子磁场定向控制策略．建立了采用定子电流最优控制的PMSM驱动系统。利用模糊控制构建自适应模糊PI控制器，实现转速和电流双闭环控制，提高了系统的动态和稳态性能。为使电动机在整个运

2、行速度范围内能输出最大功率，采用交轴电流参考由模糊PI环节给出，直轴电流参考分段，即恒转矩、弱磁扩速及恒功率段，计算给出定子电流最优算法。实验结果表明．基于模糊PI控制的系统模型具有动态响应快、稳态精度高及抗干扰能力强等优点。关键词：永磁同步电机：模糊控制：矢量控制；定子电流最优中图分类号：TM313文献标识码：A文章编号：1000一IOOX(2010)04—0045—03TheOptimumCurrentVectorControlofPermanentMagnetSynchronousMotorBasedo

3、nSelf-adaptiveFuzzyPIXIA0Yang—liu，ZHOULa—WU，HUANGShou．dao．ZHANGRui(HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Thispaperestablishesapermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)drivesystem。whichbasedonthemathe—maticalmodelofPMSMinthemagneticfieldorientedcontrolst

4、rategy．UsingadaptivePIcontrollerconstructedbyfuzzycon—trolinachievingspeedandcurrentdoubleclosed—loop，thedynamicandstaticperformanceofthissystemhasbeenim—proved．Inordertokeeptheoutputpowermaximulninthewholespeedrange，theoptimalstatorcurrentvectorcontrolisad

5、opted，whichthed-axiscurrentreferenceiscalculatedbyconstanttorque，flux—weakenandconstantpowerinparagraphandtheq-axiscurentreferenceisprovidedbythefuzzyPI．Theexperimentalresultsshowthatthesystemmodelbasedonself-adaptivefuzzyPIcontrolhasfastresponse，highaccura

6、cyandgoodanti-jammingcapabilityandSOon．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；fuzzycontrol；vectorcontrol；optimumcurrentvectorFoundationProject：National“863”ProjeetoftheEleventhFive—YearPlan(No．754202004)1引言子电流最优控制将整个调速范围分成3段。其中q随着电力电子技术、新型电机控制理论和稀土轴电流给定由P

7、I调节器给出，d轴电流给定根据所永磁材料的快速发展，具有功率密度大、效率高、转处工况分段计算给出，而通过模糊PI参数的自适应子损耗小、转矩惯性比高等优点的永磁同步电动机调整。不仅解决了传统控制方案对电机参数的依赖，(PermanentMagnetSynchronousMotor，简称PMSM)亦使系统能迅速响应各种实际工况。采用Matlab仿驱动系统已越来越多地应用于商业和工业场合[。真软件的Simulink模块对系统进行了仿真，设计了虽然PMSM有诸多优点，但驱动系统仍需要一个优基于TMS320F2808的

8、PMSM驱动系统实验。仿真和秀的控制策略，使得该系统有宽调速范围、高稳定实验结果均验证了此控制策略的正确性和有效性。性、高效率，以适应高端设备伺服系统、电动汽车等2PMSM数学模型和定子电流最优控制新兴领域的发展要求。参数自整定模糊PI能够对复由交流同步电动机的数学模型可得如下同步杂对象和模型不清楚对象进行简单而有效的控制，d．q坐标系下PMSM方程：它将模糊和PI控制两者结合，既具有模糊控制灵活f