基于滑模變結(jié)構(gòu)的PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制.pdf

1、直接轉(zhuǎn)矩控制因具有控制簡單、響應(yīng)快速、受電機(jī)參數(shù)的變化影響小、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)，并被廣泛的應(yīng)用到永磁同步電機(jī)的控制中。但傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)存在許多不完善的地方，仍具有改進(jìn)空間。
　　本文在分析傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制方法的基礎(chǔ)上，針對傳統(tǒng)控制方法中磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動較大的問題提出了基于滑模變結(jié)構(gòu)和變參數(shù)PI的改進(jìn)型直接轉(zhuǎn)矩控制方法。文中首先介紹了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)以及直接轉(zhuǎn)矩控制的原理和方式，并分析了轉(zhuǎn)矩的生成以及

2、相關(guān)的磁路關(guān)系。通過坐標(biāo)變換，推導(dǎo)出永磁同步電機(jī)在各坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型，利用空間矢量控制方法，在MATLAB/Simulink的環(huán)境下建立傳統(tǒng)的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的仿真模型，結(jié)果表明：在傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制下轉(zhuǎn)矩、磁鏈波形和轉(zhuǎn)速波形存在較大脈動，低速啟動時尤其明顯。
　　經(jīng)過理論分析和仿真研究，本文針對磁鏈和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)模塊中由滯環(huán)比較器構(gòu)成的砰-砰控制，以及速度環(huán)固定參數(shù)PI控制器，對傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。首先

3、引入滑模變結(jié)構(gòu)控制器替代磁鏈調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)中的滯環(huán)比較器，用以解決傳統(tǒng)控制方案中由于滯環(huán)比較器誤差跟蹤的精度有限，而導(dǎo)致磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動較大，以及由此衍生的高頻噪音、逆變器開關(guān)頻率不恒定等一系列問題。另外在速度環(huán)中，本文采用變參數(shù)PI控制器代替速度反饋中的傳統(tǒng)PI控制器，減小超調(diào)量，解決了系統(tǒng)對參數(shù)依賴性強(qiáng)、魯棒性差的問題。在此基礎(chǔ)上，將滑模變結(jié)構(gòu)控制和變參數(shù)PI控制結(jié)合，設(shè)計(jì)新的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，并在MATLAB/Simul