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永磁同步电机新型直接转矩控制系统设计2121引言(DTC)流传动控制技术,它摒弃了矢量控制复杂的解耦思想,直接将电机的定子磁链和电磁转矩作为控制量,根据设定磁链和转矩与实际值的偏差直接选择开关表中的电压矢量。相对于矢量控制复杂的坐标变换,直接转矩控制方式简单、计算量小、控制已经由最初的用于异步电机拓展到永磁同步电机参数的依赖,但存在转矩和磁链的脉动,在低速时这一现象更为明显。针对直接转矩固有的问题,国J差拍方式控制转矩和磁链,控制算法复杂,需要大[5]采用离散空间电压矢量的方法,针对不同转速使频率也不固定;文献】提出采用模糊控制器替代传统的滞环控制器,由于电压空间矢量数量的局限,无法在本质上解决脉动问题。本文针对永磁同步电机,综合矢量控制的特点,提出一种基于空间矢量脉宽调制永磁同步电机新型直接转矩控制系统,其中调节器取代转矩代开关表,同时为了提高系统性能,模糊控制被用于系统中。文中在环境下建立永磁同步电机新型直接转矩控制系统仿真模型并进行仿真研究。仿真结果表明,本文提出的控制方案明显减小电机转矩和磁链的脉动,使逆变器获得固定的开关频率,改善系统性能。,转矩响应快,易于数字化实现。现阶段,直接转矩(PMSM虽然直接转矩控制简化了系统结构,减小了对内外学者提出了很多解决方案,文献用不同的电压矢量,整个控制系统复杂,同时开关(SVM)年第卷电气传动自动化518,文章编号:,南京;暇┑芯克暇摘要:针对传统的直接转矩控制转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,在分析永磁同步电机数学模型的基础上,,用调节器取代滞环控制器,用空间矢量脉宽调制取代开关表。同时为了提高系统性能,模糊控制被应用于该系统。在环境下建立永磁同步电机新型直接转矩控制系统仿真模型并进行仿真研究,仿真结果证明了新型直接转矩控制系统设计可行有效,在提高系统响应速度的同时,能有效减小转矩和磁链的脉动,改善控制系统的性能。关键词:直接转矩控制;空间矢量脉宽调制;模糊控制;永磁同步电机TM341A危琋甆,control(DTC)amodelHysteresisperformance篋;籪JianZHANG(1Institute;:SVMIn琭MA7nABThe鎠甌reBpOll,effectivelycontrolPMSM,.
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众Ⅷ固1‰掣痕蘳f=p+%颗荆噶手菩睮树⋯8-1,I(La)s(5)监虬:堑。睮101(La)cos23(6)K=-fSVMI=(1)a=Laiaf赟的新型直接转矩控制系统恕赌緎襔机吐。‘痜琧式中:#琇,为琿轴电感次6ㄗ哟帕丛赿,轴上的分量;#瑀,蚺为转子极对数、定子电阻、转(5)(6)6i2W3间矢量。蹩占涞缪故噶拷ǜ雌矫嫫骄治个乃、乃、‰和%,且满足兀%Olyd,q定义复平面上空间电压矢量为:子磁链方程为:定子电压方程:电磁转矩方程:‘厶qUadq66机转矩的有效控制。电压空间矢量调制原理(SVM)变器看为一个整体,着眼于使电机获得恒定的圆中,用逆变器不同的开关模式所产生的有效矢量SVM比采用正弦波调制时高%,电流谐波降低有效值总合接近优化,算法简单,易于数字化。8lVVy1//.假定输出在第惹溆啥。、:蛓,组成。在一个采样周期里,各自有效作用时间分别为根据平行四边形法则和正弦定理,有ITo=Z间。32SVMSVM2基于男滦虳控制策略的基本思想是根据磁链偏差和转矩偏差,通过各自调节器,产生参考电压矢量,借助际跎蒔波,实2DTC矩和磁链的滞环调节器,空间矢量脉宽调制环节替代了开关表。SVM制系统中,定子磁链矢量的幅值和角度、,宋小安等永磁同步电机新型直接转矩控制系统设计l3妫V0(000)V7(111)\’/‘』/’l木/木贮&玑仉%弘肌玩#,簅1)f··UJ3U032U3以一2U3—辍o、。
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I=x啊?撸弧出表的方法就可以实现参数自适应。以赵。为例,表,⒑琲。詌砂孑嘶≯T=I5p(fm).问允视δ:齈控制器设计(e(1|}r)(I|}r))fe(kT)其中:下标晃8髁吭诰仓棺晗礱轴上的蠛丁PID控制相结合,在保留传统计原则,建立模糊控制规则表,在线运行时,采用查问男拚浚肴缦鹿降玫叫碌腜参l=+={K=bZkKiPID3KPID3下式来在线观测。敢评分量。PID易于实现,在固定参数确定性控制系统中有良好PIDM(r)=(r)(I|IZ'_r)-PIDPIDPID模糊控制在线自动调节控制参数,适应被控对象参数的变化。PID控制器主要由参数可调整PID器两部分组成。模糊推理器以误差和误差变化为输丛。在本文永磁同步电机控制系统中,根据工程设2根据模糊规则,应用模糊合成推理可以得到数:lKd=K+A电气