發(fā)布時間：2021-12-31 03:17

　　針對內置式永磁同步電機（IPMSM）d,q軸電流存在動態(tài)耦合的問題,在此基于有效磁鏈概念得到了IPMSM的復矢量數(shù)學模型,設計了相應的復矢量電流調節(jié)器,實現(xiàn)了d,q軸電流的動態(tài)解耦。相比于狀態(tài)反饋解耦控制,復矢量解耦控制具有更好的動態(tài)解耦效果,并且在一定程度上提高了電流環(huán)控制系統(tǒng)的參數(shù)魯棒性。仿真和實驗結果驗證了所提方法的有效性和可行性。 

【文章來源】：電力電子技術. 2020,54(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

圖２傳統(tǒng)ＰＩ電流調節(jié)器控制框圖??Ｆｉｇ．?２?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ＰＩ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｒｅｇｕｌａｔｏｒ??

而且閉環(huán)主導極點逐漸向??虛軸靠近，動態(tài)耦合增加，整個系統(tǒng)阻尼下降，穩(wěn)??定性降低。??２．３復矢量電流調節(jié)器??Ｇｉ＞（Ｓ＞ｔ＝－Ｒ＋－ｓ［：＋Ｊ＜ｏＪ；?（３）??由式（３）可知，ＩＰＭＳＭ的軸電壓存在耦合??項，從而導致＜／，ｇ軸電流存在動態(tài)賴合，并??且耦合項與轉速成正比。由于耦合項的存在，使??ＩＰＭＳＭ復矢量數(shù)學模型中包含一個隨轉速變化的??極點，當電機轉速增加時，該極點將遠??離實軸，系統(tǒng)阻尼降低。同時根據(jù)式（３）可得??坐標系下ＩＰＭＳＭ復矢量數(shù)學模型框圖見圖１。??結合式（３），?（４），根據(jù)零極點對消原理，設計??ＩＰＭＳＭ復矢量電流調節(jié)器。復矢量電流調節(jié)器控??制框圖如圖４所示。??圖４復矢量電流調節(jié)器控制框圖??Ｆｉｇ．?４?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ｖｅｃｔｏｒ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｒｅｇｕｌａｔｏｒ??Ｒ＋］〇Ｊｃ?Ｌｑ??１７??＾ｄｑ??圖１?ＩＰＭＳＭ復矢量數(shù)學模型??Ｆｉｇ．?１?Ｃｏｍｐｌｅｘ?ｖｅｃｔｏｒ?ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ＩＰＭＳＭ??ＰＩ參數(shù)選取同上，由圖４得系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)：??ｒ?ｆｃＷ?Ｋｊ＋Ｋｉ．－ｊｃｏＪ＾?－仞〇ｂ?（＜）??參數(shù)選取與實驗參數(shù)一致，改變％，由式（６）??繪制系統(tǒng)閉環(huán)零極點分布，如圖５所示。??２．２傳統(tǒng)ＰＩ電流調節(jié)器??傳統(tǒng)ＰＩ電流調節(jié)器控制框圖如圖２所示。??圖２傳統(tǒng)ＰＩ電流調節(jié)器控制框圖??Ｆｉｇ．?２?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ＰＩ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｒｅｇｕｌａｔｏｒ??根據(jù)典型Ｉ型系統(tǒng)設計方法，ＰＩ參數(shù)選取為：??Ｋｐ＝Ｌ＾）Ａ

＞（Ｓ＞ｔ＝－Ｒ＋－ｓ［：＋Ｊ＜ｏＪ；?（３）??由式（３）可知，ＩＰＭＳＭ的軸電壓存在耦合??項，從而導致＜／，ｇ軸電流存在動態(tài)賴合，并??且耦合項與轉速成正比。由于耦合項的存在，使??ＩＰＭＳＭ復矢量數(shù)學模型中包含一個隨轉速變化的??極點，當電機轉速增加時，該極點將遠??離實軸，系統(tǒng)阻尼降低。同時根據(jù)式（３）可得??坐標系下ＩＰＭＳＭ復矢量數(shù)學模型框圖見圖１。??結合式（３），?（４），根據(jù)零極點對消原理，設計??ＩＰＭＳＭ復矢量電流調節(jié)器。復矢量電流調節(jié)器控??制框圖如圖４所示。??圖４復矢量電流調節(jié)器控制框圖??Ｆｉｇ．?４?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ｖｅｃｔｏｒ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｒｅｇｕｌａｔｏｒ??Ｒ＋］〇Ｊｃ?Ｌｑ??１７??＾ｄｑ??圖１?ＩＰＭＳＭ復矢量數(shù)學模型??Ｆｉｇ．?１?Ｃｏｍｐｌｅｘ?ｖｅｃｔｏｒ?ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ＩＰＭＳＭ??ＰＩ參數(shù)選取同上，由圖４得系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)：??ｒ?ｆｃＷ?Ｋｊ＋Ｋｉ．－ｊｃｏＪ＾?－仞〇ｂ?（＜）??參數(shù)選取與實驗參數(shù)一致，改變％，由式（６）??繪制系統(tǒng)閉環(huán)零極點分布，如圖５所示。??２．２傳統(tǒng)ＰＩ電流調節(jié)器??傳統(tǒng)ＰＩ電流調節(jié)器控制框圖如圖２所示。??圖２傳統(tǒng)ＰＩ電流調節(jié)器控制框圖??Ｆｉｇ．?２?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ＰＩ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｒｅｇｕｌａｔｏｒ??根據(jù)典型Ｉ型系統(tǒng)設計方法，ＰＩ參數(shù)選取為：??Ｋｐ＝Ｌ＾）Ａ，?Ｋ＾Ｒｃａ＾?（４）??式中：為電流環(huán)期望帶寬。??根據(jù)圖２可得系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為：??Ｇｃ（ｓ）：??Ｋ＾＋Ｋｔ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于復矢量的電流環(huán)解耦控制方法研究[J]. 吳為,丁信忠,嚴彩忠.  中國電機工程學報. 2017(14)
[2]機械軸系模型對直驅永磁同步風力發(fā)電機暫態(tài)分析的影響[J]. 劉忠義,劉崇茹,李庚銀.  電工技術學報. 2016(02)
[3]電流環(huán)模型預測控制在PWM整流器中的應用[J]. 馬宏偉,李永東,鄭澤東,許烈,王奎.  電工技術學報. 2014(08)
[4]基于復矢量調節(jié)器的低開關頻率同步電機控制[J]. 伍小杰,袁慶慶,符曉,戴鵬.  中國電機工程學報. 2012(03)

碩士論文
[1]永磁電機低載波比無傳感器控制策略研究[D]. 付炎.哈爾濱工業(yè)大學 2017



本文編號：3559521