无刷直流电机直接转矩控制系统的设计.pdf

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1、无刷直流电机直接转矩控制系统的设计苗敬利，邹靖(河北工程大学信息与电气工程学院，河北邯郸056038)摘要：针对无刷直流电机直接转矩控制系统速度环节存在的非线性饱和特性，引用新型变结构抗饱和Anti—windupPI控制器，根据控制器的输出是否饱和，对积分状态进行控制。当控制器进入饱和状态，通过调节可以有效地退出饱和；当控制器处于线性区，保证系统渐进稳定。同时利用模糊理论对控制参数进行在线调整，使系统具有更好的实时性。仿真表明，该方法能够有效地抑制饱和现象，减少超调量，使系统具有更好的动静态性能。关键词：无刷直流电机；直接转矩

2、控制；饱和非线性环节；Anti—windupPI控制器；模糊控制中图分类号：TM3文献标识码：A文章编号：0258—7998(2014)07—0088—04DesignfordirecttorquecontrolledbrushlessDCmotorMiaoJingli，ZouJing(SchoolofInformationandElectricalEngineering，HebeiHandan，HebeiUniversityofEngineering，Handan056038，China)Abstract：TheAnti—w

3、indupPIsaturatedcontrollerwasappliedtothedirecttorquecontrolsystemofthebmshlessDCmotor．Accordingtotheoutputofthecontrollerissaturated，thecontrollerselectsthecontrolstructure．Basedonthevariable-structurecontroller，thewholesystemcansuppressthewindupphenomenon．Atthesam

4、etime，thecontrolparameterswereadjustedonlinebytakingadvantageofthefuzzytheory．Thesimulationresultsshowthatthecontrolstrategyhasaniceeffectonrestrainingthesaturationandmakesthewholesystemlessovershoot，goodrobustnesssteady-stateperformanceandSOon．Keywords：brushlessDCm

5、otor；directtorquecontrol；saturatednonlinearpan；Anti-windupPIcontroller；fuzzycontrol随着电力电子技术和电机控制理论的发展，无刷直其用到无刷直流电机直接转矩控制系统中，速度控制器流电机以寿命长、免维护等优点，被广泛应用_】1。目前一采用Anti—windupPI控制[81，结合了条件积分法和反计些现代控制理论已应用到其控制领域中，直接转矩控算法。前者当控制器饱和时，积分器停止工作，此时控制制[2-31就是其中一种。通过检测定子电压电流情况来观器相当

6、于P控制；当控制器输出处于线性区时，再加入测转矩与磁链，得到误差值，然后选择合适的电压矢量积分器的作用。后者则是将被控对象的输入与控制器的来控制逆变器的开关，进而控制电机的运行。过程不涉输出取差值，反馈到积分器的输入端，对积分状态进行及内部电流，直接控制电机转矩，动态响应快，对电机参控制，从而抑制windup现象。为了实时调整PI参数，引数变化和外部扰动不敏感，具有良好的控制精度[41。入模糊控制器[9-10】，比参数固定时有更好的响应特性，提控制系统转速调节一般采用PI控制，控制器的输高了系统的鲁棒性及抗干扰能力。仿真结果表

7、明，该方出就是电机参考转矩值。但由于电机的额定功率和过流法能够有效地提高直接转矩控制系统的综合控制性能。过压保护等因素，控制器输出须在一定范围内。故当系1无刷直流电机的数学模型统参考输入为一个较大阶跃值或负载突变时，控制器输以三相星型二二导通无刷直流电机为例，假设磁路不出出现饱和限制，即被控对象的输入与控制器输出不饱和，三相绕组对称，忽略齿槽效应、涡流和磁滞损耗，分等，系统闭环响应性能变差，满足不了控制要求，称为析其数学模型。电机定子绕组电压平衡方程表示为：windup现象J。参考文献[6]将Anti—windupPI控制器用

8、『lZ1R00]『i]『—00¨di／dt]在感应电机直接转矩控制中，参考文献【7]用在永磁同l12l=]0R011il+10￡一0ijdi6，d￡1+步电机控制系统中，都取得了良好的控制效果。本文将【MJl00R¨iJ【00L—M】_di／dtJ88欢迎网上投稿WWW．ch