基于模糊滑模变结构的pmsm矢量控制的仿真研究-重庆工商大学.pdfVIP

第３２卷第２期 重庆工商大学学报（自然科学版） ２０１５年２月 Ｖｏｌ３２　 ＮＯ．２　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｕｎｉｖ（Ｎａｔ Ｓｃｉ Ｅｄ）　 　 　 　 　 　 　 　 Ｆｅｂ．２０１５ － ｄｏｉ：１０．１６０５５／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２ ０５８Ｘ．２０１５．０００２．００６ 基于模糊滑模变结构的ＰＭＳＭ矢量控制的仿真研究 ∗ 陈　 浩，凌有铸 ，陈孟元，徐海东 （安徽工程大学 安徽省电气传动与控制重点实验室，芜湖 ２４１０００） 　 　 摘　 要：为解决传统ＰＭＳＭ 矢量控制系统稳定性不好，鲁棒性差以及容易受外界摄动和干扰等问题，提 出一种基于模糊滑模变结构控制的ＰＭＳＭ 矢量控制系统，以模糊滑模变结构控制方式来设计转速调节器， 并在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 下进行仿真；仿真结果表明：基于模糊滑模变结构控制的ＰＭＳＭ 矢量控制系统，在外界干扰 下，具有良好的系统动态和稳态性能，鲁棒性更强。 关键词：模糊控制；滑模变结构；矢量控制；鲁棒性 － － － 中图分类号：ＴＰ２３　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 文章编号：１６７２ ０５８Ｘ（２０１５）０２ ００２７ ０６ 永磁同步电机（ＰＭＳＭ）矢量控制系统大都采用ＰＩＤ控制作为其速度控制器，虽然其算法相对较为简单、 易于实现、静态特性较好，但是在实际应用过程中，由于系统模型建立困难、系统参数随环境条件而变化、外 界负载扰动的存在，导致系统的快速性、抗扰性以及参数改变的鲁棒性都并不理想。 根据被控对象的特征 及ＰＩＤ控制策略的缺陷，提出了一种新型的模糊滑模变结构（ＦＳＣＭ）控制策略。 变结构控制（ＳＣＭ）是一种 特殊的不连续的控制策略，此种控制策略控制算法简单，且对于外界摄动和干扰具有不变性，具有快速性 ［１］ 好，超调量小，抗扰性强和鲁棒性高的特点 。 ＳＭＣ控制的不连续性会造成系统抖振，使系统运行失真或不 稳定，造成控制精度下降。 现设计一种模糊滑模变结构控制的速度调节器，通过模糊规则改变系统相关参 数，有效地抑制系统的抖振，并且保留并升了滑模变结构控制原有的优点。 １　 ＰＭＳＭ 的数学模型 ＰＭＳＭ和普通三相同步电动机的定子结构基本相似。 在建模，设计及分析的过程中可以采用类似于普 通三相电动机的假设：转子磁场以正弦波形式分布在气隙空间中，定子绕组里的感应电动势是正弦波，认为 定子铁芯为线性磁路；忽略铁芯涡流和磁滞耗损；转子上无阻尼绕组。 在经过ＣＬＡＲＫ和ＰＡＲＫ变换后，得 ［２］ － 到ｄ ｑ坐标系下ＰＭＳＭ数学模型，其电压方程为 ì １ ï ＝ － ＋ ＋ ｉ ′ （ Ｒｉ ｐｗＬ ｉ ｕ ） ïｄ Ｌ ｄ ｑ ｑ ｄ í （１） ï １ ＝ － － ＋ ＋ ｉ ′ ［ Ｒｉ ｐｗ（Ｌ ｉ ψ ） ｕ ］