發(fā)布時間：2020-06-26 04:51

【摘要】：為了提高內置式永磁同步電機(IPMSM)調速系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能,提出了一種基于新型變速趨近律的滑模控制器,該新型趨近律基于反雙曲正弦函數,根據系統(tǒng)狀態(tài)量,采取變帶寬趨近方式,可有效抑制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)轉矩脈動。為解決滑�？刂浦须姍C起動時響應速度快與起動電流大的矛盾,提出了一種基于PI和滑�？刂�(SMC)的混合速度控制器(HSC),該混合速度控制器中滑�？刂苹谛滦挖吔�,通過控制器輸入值的大小選擇控制方式,有效解決了上述矛盾問題,且該控制器可進一步提高系統(tǒng)的響應速度并能進一步抑制穩(wěn)態(tài)轉矩脈動。通過仿真和實驗,驗證了該速度控制器和該新型趨近律的可行性以及有效性。
【圖文】：

第32卷第5期樊英等基于新型趨近律和混合速度控制器的IPMSM調速系統(tǒng)滑模變結構控制圖1兩種趨近律相軌跡對比Fig.1Comparisonofthephasetrajectories對比圖1a和圖1b可知，新型趨近律趨近速度略快于指數趨近律，然而其穩(wěn)態(tài)抖振遠小于指數趨近律。2IPMSM調速系統(tǒng)SMC實現由于IPMSM交直軸電感不對稱，為充分發(fā)揮電機性能，本文采用最大轉矩電流比(MTPA)的控制策略，由SMC調節(jié)器得到給定轉矩值，作為MTPA模塊的輸入，MTPA模塊輸出為d、q軸給定電流。系統(tǒng)控制結構框圖如圖2所示。圖2IPMSM調速系統(tǒng)SMC結構框圖Fig.2SMCdiagramofIPMSMspeedcontrolsystemMTPA模塊具體實現如下:IPMSM在dq坐標系下的轉矩方程為Te=32p［ψfiq+(Ld－Lq)idiq］(6)式中，Te為電磁轉矩;p為電機極對數;ψf為永磁體磁鏈幅值;id為定子相電流d軸分量;iq為定子相電流q軸分量;Ld為d軸電感;Lq為q軸電感。令id=iscosαiq=issin{α(7)式中，is為定子電流;α為is與d軸正向夾角。將式(7)代入式(6)得Te=32p［ψfissinα+12(Ld－Lq)i2ssin(2α)］(8)在is一定的情況下，對式(8)求極值可得滿足最大轉矩電流比的最優(yōu)α。α=π2+arcsin－ψf+ψ2f+8(Lq－Ld)2i2i醩4(Lq－Ld)is(9)is從0A變化到20A時，由式(7)和式(9)可得到id和iq與is的對應關系，亦即得到id與iq的對應關系，代入式(6)，即可得到給定轉矩與id和iq的對應數值關系，然后經Matlab進行二次多項式擬合，即可得到id和iq分別?

第32卷第5期樊英等基于新型趨近律和混合速度控制器的IPMSM調速系統(tǒng)滑模變結構控制圖1兩種趨近律相軌跡對比Fig.1Comparisonofthephasetrajectories對比圖1a和圖1b可知，新型趨近律趨近速度略快于指數趨近律，然而其穩(wěn)態(tài)抖振遠小于指數趨近律。2IPMSM調速系統(tǒng)SMC實現由于IPMSM交直軸電感不對稱，為充分發(fā)揮電機性能，本文采用最大轉矩電流比(MTPA)的控制策略，由SMC調節(jié)器得到給定轉矩值，作為MTPA模塊的輸入，MTPA模塊輸出為d、q軸給定電流。系統(tǒng)控制結構框圖如圖2所示。圖2IPMSM調速系統(tǒng)SMC結構框圖Fig.2SMCdiagramofIPMSMspeedcontrolsystemMTPA模塊具體實現如下:IPMSM在dq坐標系下的轉矩方程為Te=32p［ψfiq+(Ld－Lq)idiq］(6)式中，Te為電磁轉矩;p為電機極對數;ψf為永磁體磁鏈幅值;id為定子相電流d軸分量;iq為定子相電流q軸分量;Ld為d軸電感;Lq為q軸電感。令id=iscosαiq=issin{α(7)式中，is為定子電流;α為is與d軸正向夾角。將式(7)代入式(6)得Te=32p［ψfissinα+12(Ld－Lq)i2ssin(2α)］(8)在is一定的情況下，對式(8)求極值可得滿足最大轉矩電流比的最優(yōu)α。α=π2+arcsin－ψf+ψ2f+8(Lq－Ld)2i2i醩4(Lq－Ld)is(9)is從0A變化到20A時，由式(7)和式(9)可得到id和iq與is的對應關系，亦即得到id與iq的對應關系，代入式(6)，即可得到給定轉矩與id和iq的對應數值關系，然后經Matlab進行二次多項式擬合，即可得到id和iq分別?

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本文編號：2729850