基于自抗扰控制技术的永磁同步电机矢量控制策略 the vector control strategy for pmsm based on adrc technology.pdfVIP

第 5期 电 源 学 报 No．5 2011午9月 JournalofPowerSupply Sep．2011 基于 自抗扰控制技术的永磁同步电机矢量控制策略 顾 问，王久和 ，徐升升 ，慕 小斌 (北京信息科技大学 自动化学院，北京市 100192) 摘要 ：论文研究了一种基于 自抗扰控制 (ActiveDisturbanceRejectioncontrol，ADRC)技术的永磁 同步 电机 (PermanentMagnetSynchronousMotor，PMSM)矢量控制策略 。即根据矢量控制方法 ，分别为永磁 同步 电机的转速 环、电流环设计 了 自抗扰控制器。同时，考虑到设计 的简化性的实时性，对 自抗扰控制器 的典型结构做 了一定的简 化 ，并将得到的简化型 自抗扰控制器应用于永磁 同步 电机矢量控制 系统中，以改善永磁 同步电机 的调速性能。计算 机 仿真结果表明 ：上述控 制策略是可行 的。 关键词 ：永磁 同步 电机 ；自抗扰控制 ；矢量控制方法 ；调速 中图分类号：TM351 文献标志码 ：A 文章编号：CNI2—1420(2011)05—0065—05 1引言 这个问题 ，现已有许多改进 ADRC的策略7[-8]。本文 提 出了一种简化 的 自抗扰控制器 ．主要是针对 永磁 同步电机 由于谐波少 、转矩 的精度高 ，常 PMSM的数学模型。对典型的 自抗扰控制器结构进 用于伺服系统和高性能的调速系统1【]，它是典型的 行简化。 非线性多变量强耦合系统 ，线性控制难 以满足其高 本文主要介绍了永磁同步 电机 的矢量方法和 性能的要求 。为了提高 PMSM 的控制性能，国内外 自抗扰控制器的设计方法 ，并分别对 PMSM 的转速 学者提出了很多非线性控制策略，如反馈线性化控 环和 电流环进行 了控制器设计 。最后在 MAIIAB／ 制2[]、自适应控制[3]、神经 网络控制4【】、无源控制同等。 SIMULINK环境下建立了控制系统模型，并对 比采 自抗扰控制器饲[也是近年来应用到永磁同步电 用 PI控制器的永磁同步电机矢量控制系统 。验证 自 机控制中的一种非线性算法 ，具有实时估计并补偿 抗扰控制器的控制性能。 系统内外扰动的功能，不依赖对象模型。自抗扰控 制技术 的核心是把系统 的未建模动态和未知外扰 2永磁同步电机的矢量控制 作用都归结为对系统 的 “总扰动 ”而进行估计并给 予补偿 ，它的结构简单且参数适应性广。但是，在实 2．1永磁同步电机的数学模型 际应用 中，自抗扰控制器参数较多，不易调整。同时 基于磁场定向理论 ，忽略PMSM 的磁滞损耗 ， 计算量大 ，导致控制周期变长 ，实时性差 ，影响了电 则同步旋转坐标系中PMSM的动态数学模型 为： 动机的控制性能：这是 ADRC的缺点和不足 。针对 誓=击(R ) 收稿 日期 ：2011—05-26 基金项 目：国家 自然科学基金项 目；北京市人才强教深化 誓= ) (1) 计划 “学术创新团队计划”项 目(PHR201007130) 作者简介 ：顾 问(1986一)，女 ，硕士研究生 ，研究方 向为永磁 同步电 机 的非线性控制策略研究 。 专=(”(+(一))一‘一) 王久和(1959一)，男，博士 ，教授 ，研究方 向为 电力 电子与 电 =1．5n【+(一Lq)iai