內(nèi)置式永磁同步電機(jī)模糊PI弱磁控制.pdf

1、內(nèi)置式永磁同步電機(jī)(Interior Permanent Magnet Synchronous Machine，IPMSM)由于具有高功率密度、高可靠性和高效率等優(yōu)點(diǎn)，在電動(dòng)汽車、機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等要求較高的調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。永磁同步電機(jī)必須采用弱磁控制策略以滿足寬范圍調(diào)速的要求，一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)問題。目前，內(nèi)置式永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)弱磁控制主要是基于電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，即弱磁區(qū)間的判斷以及弱磁電流的給定都是根據(jù)電機(jī)的數(shù)

2、學(xué)模型得到的。然而，在實(shí)際工況中，電機(jī)參數(shù)是隨著負(fù)載、溫度等外界條件變化而變化的，所以傳統(tǒng)控制策略存在參數(shù)魯棒性差、抗擾性能較弱等問題。
　　針對(duì)傳統(tǒng)弱磁控制策略存在參數(shù)魯棒性差、弱磁區(qū)動(dòng)態(tài)性能不理想的問題，本文提出了一種基于前饋控制和模糊PI反饋控制的新型控制策略。首先，為了減小實(shí)際應(yīng)用中控制器的計(jì)算量，提高運(yùn)行速度，利用泰勒級(jí)數(shù)將傳統(tǒng)控制算法進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，得到恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)的控制算法表達(dá)式。其次，由于實(shí)際工況中，電機(jī)參數(shù)會(huì)

3、受到負(fù)載、溫度等外界條件的干擾而發(fā)生變化，電機(jī)實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)會(huì)隨著電機(jī)參數(shù)的變化而發(fā)生漂移，所以由模糊PI反饋環(huán)節(jié)得到d軸電流補(bǔ)償值，解決電機(jī)運(yùn)行過程中參數(shù)變化導(dǎo)致的運(yùn)行點(diǎn)漂移問題。最后，在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于加權(quán)函數(shù)思想的平滑切換策略，實(shí)現(xiàn)了恒轉(zhuǎn)矩區(qū)到恒功率區(qū)的平滑切換。
　　在此基礎(chǔ)上，搭建了20kW電動(dòng)汽車用內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的系統(tǒng)仿真模型，并開發(fā)了基于TMS320F28335DSP的IPMSM弱磁控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。仿真和實(shí)