基于模糊pi永磁同步电机优化矢量控制系统研究

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1、ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.3电气传动2016年第46卷第3期基于模糊PI永磁同步电机优化矢量控制系统的研究樊英杰，张开如，马慧，韩璐，狄东照（山东科技大学电气与自动化工程学院，山东青岛266590）摘要：介绍了永磁同步电机（PMSM）的数学模型和基本原理。针对PMSM中传统PI控制器参数固定、无法兼顾静态性能和动态性能的缺陷性，在传统双闭环控制策略的基础上，将速度外环采用模糊PI控制器，在线调整PI控制器的2个参数，增强系统的鲁棒性。逆变器环节采用优化SVPWM算法，该方法利用电压空间矢量旋转的幅角来判断扇区，并由三相电压的电压差值计算基本电压矢量的作用时间，与传统

2、SVPWM相比简化了矢量算法步骤。仿真结果和小波分析表明，模糊PI优化矢量控制系统与传统PI矢量控制系统相比具有更好的动态稳定性和抗干扰能力。关键词：永磁同步电机；速度外环；模糊PI控制；逆变器；优化SVPWM；小波分析中图分类号：TM341文献标识码：AStudyofPermanentMagnetSynchronousMotorsOptimizedVectorControlSystemBasedonFuzzyPIControllerFANYingjie，ZHANGKairu，MAHui，HANLu，DIDongzhao（CollegeofElectricalEngineeringandAu

3、tomation，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266590，Shandong，China）Abstract:Themathematicalmodelandthebasicprincipleofpermanentmagnetsynchronousmotorswerepresented.FocusingonthedefectsoftraditionalPIcontrollerofPMSM-fixedparametermakingitunabletosatisfybothstaticanddynamicperformance，ba

4、sedonthetraditionaldouble-closedloopstrategy，proposedtoemployfuzzyPIcontrollerforouterspeedloop，whichcouldadjusttwoparametersofPIcontrolleronlineandimprovetherobustness.AnoptimizedSVPWMwasappliedtoinverter，bywhichthesectorcouldbejudgedaccordingtotherotatingargumentofvoltagespacevector，andthefunctio

5、ntimeofbasicvoltagevectorcouldbecalculatedbasedonthe3phasevoltagedifferencecomputationandthealgorithmstepsweremoresimplifiedcomparedwiththeconventionalSVPWM.ThesimulationresultsandwaveletanalysisshowthatthefuzzyPIoptimizedvectorsystemissuperiortheconventionalPIvectorcontrolsystemindynamicstabilitya

6、ndanti-interferenceperformance.Keywords:permanentmagnetsynchronousmotors（PMSM）；outerspeedloop；fuzzyPIDcontrol；inverter；optimizedSVPWM；waveletanalysis永磁同步电机（PMSM）以其体积小、效率以往的一些控制算法，如传统PI矢量控制策略难［3］高、功率密度大而得到了广泛的应用，特别是国以满足要求，所以获得更加有效的控制策略成［1］内永磁材料的发展使得PMSM应用更加广泛。为目前PMSM控制领域研究的热点。随着应用场合的多样化，对动态和静态性能的要目前

7、常用的模糊控制方法有模糊PI控制、自［2］求也越来越高。但PMSM系统在运行过程中适应模糊控制、神经模糊控制、遗传优化算法的［4］定子电阻和负载可能会发生很大变化，这些参数模糊控制、专家模糊控制等。PMSM传统控制变化会影响系统的动态响应和控制精度。因此方法主要是基于PI的速度电流双闭环控制，而单作者简介：樊英杰（1990-），男，硕士研究生，Email：770650635@qq.com15电气传动2016年