永磁同步电机控制系统的仿真研究.pdf

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1、28卷第6期计算机仿真2011年6月文章编号：1006—9348(2011)06—0255一04永磁同步电机控制系统的仿真研究李培江1，尤婷。(1．衙州职业技术学院信息工程学院，浙江衢州324000；2．衢州学院电气与信息工程学院，浙江衢州324000)摘要：关于同步电机优化控制问题，由于永磁同步电机是一个非线性、复杂时变系统，电流和转速具有强耦合性，采用传统滑块控制方式具有抖振现象，导致加入负载或负载扰动时系统控制性能变差。为了提高控制系统动态性能和鲁棒性，在分析永磁同步电机数学模型的基础上，提出一种滑

2、模控制和自抗扰控制相结合的永磁同步电机控制系统。控制系统利用滑模控制对电机内环电流进行控制，外环采用自抗扰控制对转速进行控制，同时对系统负载扰动进行估计和补偿。在maflab环境下进行了仿真，试验结果表明，控制系统消除了滑模控制存在的严重抖振问题，提高了系统对负载及系统参数扰动的鲁棒性，具有较好动态和静态性能。关键词：永磁同步电机；滑模控制；自抗扰控制；鲁棒性中图分类号：TM341文献标识码：ASimulationonPermanentMagnetSynchronousMotorControlSystem

3、LIPei-jian91，YOUTin92(1．CollegeofInformationEngineering，QuzhouConegeofTechnology，QuzhouZhejiang324000，China；2．CollegeofElectricInformationEngineering，QuzhouCollege，QuzhouZhejiang324000，China)ABSTRACT：Permanentmagnetsynchronousmotorisanon—linear．complextim

4、e—varyingsystemwitllstrongcur-rent—speedcoupling．andtheperformancesoftraditionalslidermodecontrolarepoor．Inordertoimprovethedy—namicperformancesandrobustnessofcontrolsystems，mathematicalmodelofpermanentmagnetsynchronousmotorisanalysis，acombinationmodelisp

5、roposedbasedontheslidingmodecontrolandauto—disturbance—rej。ectioncon—tr01．Thecontrolsystemusesslidingmodecontroltocontroltheelectriccurrentoftheinnerloop，andauto—disturb-ancerejectioncontroltocontroltherotaryspeedoftheouterloop．AtthesflMletime，thesystemlo

6、addisturbancesareestimatedandcompensated．Simulationexperimentiscarriedoutinmaflab／Simulinkenvironment，andtheexperi-mentalresultsshowthatthiscontrolsystemeliminatestheehaReringprobleminslidingmodecontrol,improvesthesystemrobustnessundertheloaddisturbancean

7、dsystemparametersdisturbance，andhasagooddynamicandstaticperformance．KEYWORDS：PMSM；Slidingmodecontrol；Auto—disturbancerejectioncontrol；Robust1引言永磁同步电机(permanentmagnetsynchronousmachine，PMSM)因其结构简单、体积小、效率高和鲁棒性强等优点，广泛用于电机性能和控制精度要求较高的伺服系统，如数控机床、电动汽车航空航天等领域H]。

8、PMSM是一个非线性、多变量、强耦合系统，对系统参数基金项目：衢州市科技计划项目：电压空间矢量脉宽调制技术在数控机床伺服系统中的应用开发(20101039)收稿日期：2011一01—04修回日期：2011—02—25摄动和外界扰动十分敏感，因此常规线性控制方法很难获得理想的控制效果心J。为了提高PMSM的控制性能，国内外研究人员提出了许多非线性控制方法，主要有：反步法控制口o、反馈线性化控制卜J、滑模控制∞J、智能控制MJ、自