基于模糊PI的表贴式永磁同步电机矢量控制

摘要

针对传统比例积分(proportion integration,PI)永磁同步电机矢量控制存在的转速跟踪性差和鲁棒性不足等问题,本文提出一种基于模糊PI的矢量控制方法。建立了SPMSM数学模型,对转速环控制器进行设计,为便于转速环PI调节器的参数整定,给出SPMSM的运动方程,采用模糊控制调节PI参数,使系统在受到干扰和参数变化时,可以在线自整定PI参数,增强系统的稳定性和鲁棒性。同时,采用i_(d)=0的控制方法,在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型,将传统PI调节器系统和模糊PI调节器系统结果进行对比分析。仿真结果表明,模糊PI控制相对于传统PI控制有较强的鲁棒性、稳定性和较快的动态响应;传统PI控制的定子三相电流,在启动阶段有接近30 A的电流峰值,d-q轴电流缺少较好的动态响应性能,而采用模糊PI控制系统的定子电流,在启动阶段峰值仅为传统PI控制的一半,较小的峰值可以在实际工程应用中能更好的保护电路,且d-q轴电流的响应速度和准确性明显强于单独的PI控制,说明模糊PI控制系统比传统的PI控制系统具有更好的动态响应和鲁棒性。该研究将智能控制算法引入传统的电机控制当中,具有较好的发展前景。