永磁同步电机（PMSM）调速系统的智能控制算法研究.pdf

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1、第22卷第1期电子设计工程2014年1月Vo1．22NO．1ElectronicDesignEngJan．2014永磁同步电机(PMSM)调速系统的智能控制算法研究王宝忠，王维，王波。(1．江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003；2．济宁供电公司山东济宁272000)摘要：为了解决PMSM速度控制问题，文中提出了一种模糊自整定PI的控制方案，并用MATLAB对系统进行了建模仿真验证。仿真实验结果表明，该种新型控制算法与传统的pI控制相比较，具有很强的适应性，鲁棒性和抗干扰性。能快速跟踪设定

2、速度，并且在改变负载时，能快速恢复到额定状态。关键词：PMSM；模糊自整定PI；调速；仿真中图分类号：TN710文献标识码：A文章编号：1674—6236(2014)01—0139—04ResearchonintelligentcontrolalgorithmforspeedcontrolsystemofPMSMWANGBao—zhong，WANGWei，WANGBo(1．SchoolofElectronicsandInformation，JiangsuUniversityofScienceand

3、Technology,Zhenjiang212003，China；2．JiningPowerSupp~Company,Jining272000，China)Abstract：InordertosolvetheproblemofPMSMspeedcontrol，anovelcontrolmethodisputforwardinthisarticle，whichisbasedonfuzzyself-tuningPI．ThesimulationonaninverterbasedonMATLABwerei

4、mplemented．Theresultshowthat，thenewcontrolalgorithmcomparedwiththetraditionalPI，Ithasstrongadaptability，robustnessandanti-interference．Anditcantrackspeedquickly，itcanalsobequicklyrestoredtotheratedconditionwhentheloadischange．Keywords：PMSM；fuzzyself-t

5、uningPI；speedcontrol；simulation在实际工业控制过程中经常会遇到滞后、时变、非线性对PI参数的最佳调整]。模糊自整定PI控制器的结构如图1的复杂系统，而PMSM调速系统就是一个复杂的非线性系统，所示。无法获得精确的数学模型，单纯采用PI控制或模糊控制都不PI参数模糊自整定控制器就是在常规PI调节器u(k)=K会取得较好的控制效果，而采用模糊白整定PI控制方式控制e()+∑P(的基础上，应用模糊理论建立参数、K与偏能充分发挥模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、差绝对

6、值吲以及偏差变化绝对值IECI问的二元连续函数关超调小的优点，又具有PI控制器的动态跟踪能力和稳定精度系的控制器[21。高的特点。本文只对传统PI控制与模糊自整定PI控制的仿』lKp(Ec1(1)真结果进行比较。=A(IEI，[Ec1)1模糊自整定PI控制器的设计在实际控制系统中，误差的变化一般不是模糊论域中的元素，这就需要通过量化因子进行论域变换，定义误差的量模糊自整定PI控制器就是运用模糊数学的基本理论和方化因子Ke=n／e，误差变化率量化因子K~c=nlec，输出控制量量法，把规则的条件、操

7、作用模糊集表示，并把这些模糊控制化因子Ku=u／nJ。规则及有关信息作为知识存入计算机知识库中，然后计算机本系统中，速度的给定值w*=500r／m，系统的性能指标根据控制系统的实际响应情况，运用模糊推理，就可以实现为：误差e的变化范围不大于给定值的3％，误差变化率ec的变化范围不大于误差的5％。那么，误差e的基本论域为卜15，15】，其量化因子Ke=6／15=O．4；误差变化率EC的基本论域为卜0．75，0．75】，其量化因子Kec=6／O．75=8。设参数△、△K的调整范围不大于已整定参数的20

8、％，系统已整定参数为=2．4，：7．2，则△的基本论域为【一0．48，0．48]，其比图1模糊自整定PI控制器的结构例因子=0．48／6=0．08；Agi的基本论域为[一1．44，1．44】，其Fig．1Structureoffuzzyself-tuningPIcontroller比例因子F1．44／6=0．24。在不同的和IECI下，被控过程对参数、的自整收稿日期：2013—05—27稿件编号：201305268作者简介：王宝忠(1956一)，男，江苏镇江人，副教授。研究方向：信