王子函，于海生

(青岛大学，青岛266071)

0 引 言

交流永磁同步电动机没有换向装置和励磁绕组，因而具有结构简单、可靠性高、单位质量功率密度大、效率高等优点，所以在高精度的速度和伺服系统中得到了广泛的应用［1－3］。许多应用场合不仅要求系统在低速时具有较大的转矩输出，从而能够使系统快速起动、加速，而且还能够在电机达到额定电压和额定电流的情况下能够进一步提高电机的转速。近年来，弱磁扩速得到中外学者的广泛关注，并且取得了许多理论成果［4－6］。文献［4］提出了一种梯度下降法，但是该方法计算复杂，难以在实际中得到推广。文献［5］利用查表法实现系统的快速响应，但是该方法对数据表的精度要求很高，难以实现。文献［6］提出了一种考虑谐波的电压大小和相位的方法，但是该方法的速度响应慢。

近年来，非线性控制方法受到越来越多的关注，永磁同步电动机的非线性控制应用也越来越广泛。一种基于系统能量成形的端口受控哈密顿控制方法得到中外学者的广泛关注［7－8］，端口受控哈密顿系统具有结构简单、控制器的求取比较方便、稳态误差小、响应快速等优点，因而具有一定的实用价值。目前采用非线性方法控制永磁同步电动机的弱磁调速很少，而采用基于能量的哈密顿非线性控制方法几乎没有。本文提出了一种基于能量的端口受控哈密顿(PCH)的非线性控制新方法控制隐极永磁同步电动机的弱磁扩速。实际工程中，负载转矩并不是恒定不变的，针对这一问题设计了系统的负载转矩观测器。……