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1、研究與開(kāi)發(fā)永磁同步電機(jī)矢量控制解耦方法的研究陳修亮車倍凱2(1．山東黃金集團(tuán)煙臺(tái)設(shè)計(jì)研究工程有限公司，山東煙臺(tái)264006；2．湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，湖南株洲412000)摘要永磁同步電機(jī)是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合、多變量的復(fù)雜對(duì)象，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制方法解決了永磁同步電機(jī)控制中勵(lì)磁與轉(zhuǎn)矩電流之間的耦合問(wèn)題，但矢量控制無(wú)法消除永磁同步電機(jī)模型本質(zhì)上存在d、q軸電壓之間的動(dòng)態(tài)耦合造成電流控制精度降低，動(dòng)態(tài)性能變差的問(wèn)題。對(duì)此，提出了電流反饋解耦和偏差解耦兩種解耦控制方法，分析了各自的特性，并用Simulink搭建了仿真模型
2、，仿真結(jié)果驗(yàn)證了解耦控制方法的有效性。關(guān)鍵詞：矢量控制；永磁同步電機(jī)；動(dòng)態(tài)耦合；電流反饋；偏差解耦ResearchonDecouplingControlMethodforPermanentMagnetSynchronousMotorVectorChenXiuliangCheBeikai(1．ShandonggoldgroupYantaiDesignEngineeringCo．，Ltd，Yantai，Shandong264006；2．schoolofElectricalandInformationEngineering，Hunan
3、UniversityofTechnolog~Zhuzhou，Hu’nan412007)AbstractPermanentmagnetsynchronousmotorisacomplicatedsystemwithanonlinea~strongcouplingandmulti-variable．Byusingmethodoftherotorfieldorientedvectorcontrol，thecouplingproblemissolvedbetweentheexcitingandtorquecurrentforperman
4、entmagnetsynchronousmotorvectorcontrol，butcannoteliminatethedecreasingofthecurrentcontrolaccuracyandpoordynamicperformancetothedynamiccouplingbetweend，qaxisvoltageforthemodelessentially,thus，currentfeedbackdecouplinganddeviationdecouplingmethodareproposed，andthechara
5、cteristicsareanalyzed，asimulationmodelisbuildwithSimulink，simulationresultsshowtheeffectivenessofthedecouplingcontrolmethods．Keywords：vectorcontrol；permanentmagnetsynchronousmotor；dynamiccoupling；currentfeedback；deviationdecoupling1971年德國(guó)人F．Blashke提出了感應(yīng)電機(jī)的矢優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用于永磁
6、同步電機(jī)控制系統(tǒng)，其基本量變換理論，隨后大功率電力電子變流器件、微型思想是通過(guò)矢量坐標(biāo)變換，在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中將控制器、自動(dòng)控制理論等與電機(jī)控制密切相關(guān)技術(shù)定子電流矢量分解為勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)矩電流，分別在的發(fā)展使現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，并兩軸上進(jìn)行獨(dú)立控制，使其具有和直流電機(jī)類似的大有取代直流電機(jī)之勢(shì)l1]。在交流調(diào)速技術(shù)中，同控制性能。但矢量控制只是解決了兩個(gè)電流分量的步電機(jī)由于存在許多比異步電機(jī)更好的性能，如功靜態(tài)解耦，由于永磁同步電機(jī)模型本質(zhì)上存在的d、率因數(shù)高、抗轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)性更強(qiáng)、調(diào)速范圍更寬等，q軸電壓之間的動(dòng)態(tài)耦
7、合問(wèn)題并無(wú)法消除。這種耦特別是集諸多優(yōu)點(diǎn)與一身的永磁同步電機(jī)的推出，合在高速時(shí)甚至可以達(dá)到定子電壓的30％，造成這更使交流調(diào)速的各性指標(biāo)更加優(yōu)異。因此永磁同步兩個(gè)分量互相影響，使系統(tǒng)的控制性能降低，控制電機(jī)在很多高性能調(diào)速系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，如航空、效果變差[。航天、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、加工中心等場(chǎng)合。針對(duì)此問(wèn)題，提出了電流反饋解耦控制與偏差目前，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制方法由于諸多解耦控制方法。電流反饋解耦是將永磁同步電機(jī)電l2013年第4期mlt=IH~f37研究與開(kāi)發(fā)壓模型中的耦合關(guān)系在控制器輸入端予以補(bǔ)償，可以實(shí)現(xiàn)d、q軸電壓
8、的完全解耦，但是這種解耦控制效果需要對(duì)電機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確估計(jì)。由于電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中參數(shù)會(huì)發(fā)生變化，此種情況下解耦效果會(huì)大打折扣，而偏差解耦控制方法由于對(duì)參數(shù)變化不敏感，因而這種解耦控制方法有更強(qiáng)的魯棒性。1永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型圖1fd=0控制方法的PMSM矢量控制系
