基于转速和母线电压的PMSM电流环自适应控制方法

摘要

永磁同步电机(PMSM)电流环解耦控制主要取决于电机参数辨识的精度,而精确的电机参数则是实现高精度、高性能电机矢量控制的重要基础。不完全解耦会造成电机在高转速区电流调节的动态性能变差,电流环出现超调与严重震荡,并且母线电压的纹波也会造成电流环调整时间变长,动态跟踪精度变差及电机扭矩抖动等问题。目前,此状态已很难满足现阶段对PMSM控制系统的快速性、抗干扰性及鲁棒性等高性能的要求。针对上述情况,文中提出一种不依赖被控对象精确数学模型的自适应模糊PI控制器,用于解决电流环不完全解耦下高转速对电流环影响带来的动态响应性能变差、电流环震荡等问题,并以补偿的形式解决母线电压纹波对电流环产生的影响。结合模糊PI控制和母线电压纹波补偿算法提出的这种自适应的电流环控制方法可以有效减小工况变化对电流环性能的影响。经过仿真和实验验证,并与经典PI控制作比较分析,提出的自适应电流环控制方法可以综合考虑并缓解工程实际中高转速和母线电压纹波对电流环带来的影响,该方法具有更好的快速响应和动态跟踪效果,有效改善了电流环的动态性能。