基于自抗扰控制永磁同步电机无源调速系统

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1、第45卷第3期电力电子技术Vo1．45．No．32011年3月PowerElectronicsMarch2011基于自抗扰控制的永磁同步电机无源调速系统侯利民，任志玲，王巍(辽宁工程技术大学，电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105)摘要：在永磁同步电机(PMSM)的端口受控哈密顿系统(PCH)的建模基础上，利用互联、阻尼配置的无源性控制方法得到d，q轴电压，简化了控制器设计和使系统稳定性分析更加容易。利用自抗扰控制技术能实时估计并补偿系统受到的各种外扰及本身决定的内扰总和作用的特点，设计了自抗扰速度控制器，使系统对参数变化和外部扰动具有较强的鲁棒性。由此设计了一种新颖的

2、基于自抗扰控制的PMSM无源调速系统。仿真和实验结果表明，系统的速度响应较快，稳态误差小，无超调，能有效地抑制负载扰动带来的影响。关键词：永磁同步电机：无源控制；自抗扰控制中图分类号：TM35l文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)03—0037—03Passivity-basedSpeedControlSystemforPMSMBasedonADRCHOULi—min．RENZhi．1ing。WANGWei(LiaoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China)Abstract：Onthebasisofportco

3、ntrolledhamihoniansystem(PCH)modelingforpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)，theoutputsignaladand／Z。ofcurrentcontrollerareobtainedbasedontheenergy-shapingandtheintercon·nectionanddampingassignmentpassivity—basedcontrolmethod．Thespeedcontrollerisdesignedbyactivedisturbancerejectioncontrol(

4、ADRC)，whichcanestimateoutsidedisturbancechangeandinsideparametersintimeandcompensatethem，strongrobustnessagainstparametervariationsandloaddisturbanceareachievedbythismethod．Anovelpassivi—ty—basedspeedcontrolsystemisdesignedbasedontheADRC．Thesimulationandexperimentresultsshowthatthesystemha

5、veadvantagesofspeedresponse，highaccuracy，noovershootandstrongrobustnessagainstloaddisturbance．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；passivity—basedcontrol；activedisturbancerej’ectioncontrolFoundationProject：SupportedbyFoundationofAcademicInnovationTeamofLiaoningprovince(No．2008T078)1引言结

6、构控制_2_、无源控制【3_4】、白抗扰控制(ADRC)[5-61等相继出现。利用互联和阻尼配置的能量成形方目前，以永磁同步电机(PMSM)为执行电机，法分析PMSM的PCH系统，可使系统控制器设计采用高性能控制策略的控制系统已成为电气传动与稳定性分析更加容易。控制系统发展的一个主流方向。PMSM是一个多变在表面式PMSM(SPMSM)PCH系统的建模基量、强耦合、非线性、变参数的复杂对象，现有的矢础上，利用互联、阻尼配置的无源性控制方法，提量控制和直接转矩控制系统虽然都能获得较高的出一种有别于矢量控制和直接转矩控制的一种新动、静态性能，但矢量控制调速系统存在对参数变颖的P

7、MSM双闭环调速系统。速度外环由自抗扰化的适应能力、参数鲁棒性和抗干扰性较差的弱控制器构成。生成期望的q轴电流，对外部扰动具点，难以满足高性能的控制要求；直接转矩控制，有较强的鲁棒性内环电流调节由无源控制器实转矩响应较好．但起动和低速运行时转矩波动较现，生成d，q旋转坐标系下的两个电压分量。仿真大。因此要获得高性能PMSM控制系统，必须研究结果表明该系统具有良好的动静态性能。先进的控制策略解决这些不确定性的影响。近年来，随着控制理论的发展，利用非线性控2建立PMSM的PCH模型制系统设计的新控制方案如反推控制Llj