永磁同步电机全速运行范围转速动态控制研究.pdf

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1、第32卷第10期计算机仿真2015年10月文章编号：1006—9348(2015)10—0340—05永磁同步电机全速运行范围转速动态控制研究曹勇，马林(辽宁工业大学电气工程学院，辽宁锦州121001)摘要：在永磁同步电机转速调节优化的研究中，由于传统PID调节全速运行系统存在调速范围小、高速性能差等问题，本文研究了模糊PID参数自整定转速调节方法及最大转矩电流比和弱磁控制下的定子磁链动态给定调节方法以解决上述问题。首先给出模糊PID参数自整定的在线调整算法，并根据PID参数实际运行调节时所积累的经验，建立合理的模糊控制规则。然

2、后给出最大转矩电流比及弱磁控制下的定子磁链给定值算法，建立电机恒转矩和恒功率调速运行时的定子磁链运行法则。最后进行仿真研究，结果证明上述方法的正确性，实现了转速动态准确控制下的系统宽范围全速运行。关键词：永磁同步电机；全速运行；模糊控制；最大转矩电流比中图分类号：TP273．4文献标识码：BResearchonDynamicSpeedControlofPermanentMagnetSynchronousMotorRunningatFullSpeedRangeCAOYong，MALin(LiaoningUniversityofTe

3、chnology，Jinzhou，121001，China)ABSTRACT：Aimingattheproblemofnarrowspeedadjustmentrangeandpoorhigh—-speedperformanceofconven--tionPIDspeedcontrolsystemforpermanentmagnetsynchronousmotorinawiderangeofrunningatfullspeed，afuzzyPIDparameterself——tuningspeedregulatingmethod

4、andthestatorfluxdynamicsettingmethodarestudiedan—derthecontrolofMTPAandflux—weakeninginordertosolvetheaboveproblem．Firstly，anonlinesettingmethodoffuzzyPIDparametersisgiven，andaccordingtotheaccumulatedexperienceofhowtoadjustPIDparametersintheactualoperation，areasonabl

5、eruletableoffuzzycontrolisestablished．Secondly，asetpointalgorithmofstatorfluxisgivenunderthecontrolofMTPAandflux—weakening，andthestatorfluxoperationruleofconstanttorqueandconstantpowerspeedoperationisestablished．Finally，simulationresultsdemonstratetheeffectivenessoft

6、hepro．posedmethod．KEYWORDS：PMSM；Fullspeed；Fuzzycontrol；MTPA1引言能够实现恒转矩和恒功率全速运行范围的永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统(DTC)具有结构简单、转矩响应速度快、可靠性高特点，非常适合应用于工业自动化驱动¨。1及电动车驱动口1等领域。系统实际运行过程中，不仅要求能够提供更宽的调速范围、更为准确的速度跟踪，同时还要保证更好的高速运行性能’4o，其实质问题是得到更好的转速动态控制，因此国内外基金项目：辽宁工业大学校基金项目“电动汽车永磁同步电机直接转矩控制

7、系统关键问题研究”(X201314)收稿日期：2014—11—26修回日期：2015—01—04·--——340．．-——学者做了大量研究，以更好的满足工业生产和装置运行的要求，主要涉及模型预测控制瞪J、无速度传感器MJ、运行区域切换"。、空间矢量调制‘81等方面。这些研究从不同方面人手都进一步扩大了电机的运行区域范围和转矩能力，但往往采用常规PID控制方法实现转速调节，但就其全速运行范围下的转速响应和准确度而言，根本问题是需要更好的控制转速调节，因此本文研究PMSM全速运行范围下的转速动态调节问题，以获得更宽的调速范围和更好的

8、高速运行性能。2PMSM直接转矩控制全速运行PMSM全速运行系统要求电机在运行过程中应覆盖恒转矩运行区域和恒功率运行区域，即在基速以下和基速以上调速时能够得到很宽的转速控制范围。其中的重要问题就是要求系统转速能够根据运行区域变化及负载转矩变化的情况，可以进行快速