超高速永磁电机驱动系统电流环稳定性分析与改进设计

摘要

超高速永磁电机驱动系统在超高基频运行条件下,延迟会严重影响系统稳定性。该文对电流环动态模型进行精确重构,并系统分析高基频运行条件下延迟引入的交叉耦合与时延效应对系统稳定性的影响。在此基础上,提出一种适用于超高速电机的基于双采样电流预测的阻尼-积分型电流环调节机制,通过对系统阻尼比进行补偿,消除附加交叉耦合影响。此外,该文还设计一种分段执行式的双采样电流预测算法,可在不依赖任何参数的情况下实现下一拍反馈电流预测,有效补偿系统稳定裕度。以上两个措施为确保超高基频系统全局稳定提供有力保障。最后,在一台550000r/min/110W超高速实验样机平台上,对所提改进型电流环调节机制进行充分仿真与实验分析,有效验证了所提方案的有效性与优越性。