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《永磁同步電機矢量控制解耦方法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、研究與開發(fā)永磁同步電機矢量控制解耦方法的研究陳修亮車倍凱2(1.山東黃金集團煙臺設(shè)計研究工程有限公司,山東煙臺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)摘要永磁同步電機是一個非線性、強耦合、多變量的復(fù)雜對象,轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制方法解決了永磁同步電機控制中勵磁與轉(zhuǎn)矩電流之間的耦合問題,但矢量控制無法消除永磁同步電機模型本質(zhì)上存在d、q軸電壓之間的動態(tài)耦合造成電流控制精度降低,動態(tài)性能變差的問題。對此,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;動態(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年德國人F.Blashke提出了感應(yīng)電機的矢優(yōu)點被廣泛使用于永磁
6、同步電機控制系統(tǒng),其基本量變換理論,隨后大功率電力電子變流器件、微型思想是通過矢量坐標變換,在同步旋轉(zhuǎn)坐標系中將控制器、自動控制理論等與電機控制密切相關(guān)技術(shù)定子電流矢量分解為勵磁電流與轉(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,并兩軸上進行獨立控制,使其具有和直流電機類似的大有取代直流電機之勢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電流分量的步電機由于存在許多比異步電機更好的性能,如功靜態(tài)解耦,由于永磁同步電機模型本質(zhì)上存在的d、率因數(shù)高、抗轉(zhuǎn)矩擾動性更強、調(diào)速范圍更寬等,q軸電壓之間的動態(tài)耦
7、合問題并無法消除。這種耦特別是集諸多優(yōu)點與一身的永磁同步電機的推出,合在高速時甚至可以達到定子電壓的30%,造成這更使交流調(diào)速的各性指標更加優(yōu)異。因此永磁同步兩個分量互相影響,使系統(tǒng)的控制性能降低,控制電機在很多高性能調(diào)速系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用,如航空、效果變差[。航天、數(shù)控機床、機器人、加工中心等場合。針對此問題,提出了電流反饋解耦控制與偏差目前,轉(zhuǎn)子磁場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電l2013年第4期mlt=IH~f37研究與開發(fā)壓模型中的耦合關(guān)系在控制器輸入端予以補償,可以實現(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電機參數(shù)的準確估計。由于電機運行過程中參數(shù)會發(fā)生變化,此種情況下解耦效果會大打折扣,而偏差解耦控制方法由于對參數(shù)變化不敏感,因而這種解耦控制方法有更強的魯棒性。1永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型圖1fd=0控制方法的PMSM矢量控制系