基于改进型模糊控制器的内置式永磁同步电机全速域控制
2018-03-13王慧敏张雪锋李新旻王志强
新型工业化 2018年1期
王慧敏,张雪锋,李新旻,王志强
(天津市电机系统先进设计与智能控制技术工程中心,天津工业大学 天津 300387)
0 引言
内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM))将永磁体埋入转子内部,具有机械强度高、磁路气隙小、转矩密度大等优点,可以在较宽的负载率范围和转速范围内均拥有良好的效率和功率因数特性,在电动汽车领域获得了越来越多的应用[1-4]。为了充分利用磁阻转矩,在逆变器容量不增加的前提下提升系统性能,内置式永磁同步电机在低速运行时采用最大转矩电流比(Maximum Torque Per Ampere,MTPA)控制策略,运行在恒转矩区域;在高速运行时采用弱磁控制策略,运行在恒功率区域[5-9]。无论是MTPA控制还是弱磁控制,都必须基于准确的电机模型参数。然而,实际中,电动汽车用IPMSM系统常存在负载扰动和转速波动等非理想情况,系统参数也会随着运行工况的改变而变化,传统的PI控制策略难以满足系统抗扰性能好、鲁棒性强的要求。近些年来,由于具有不依赖于电机模型参数、鲁棒性强等优点,模糊控制算法在内置式永磁同步电机控制系统中逐渐取得了应用。文献[10]提出了一种模糊控制算法,解决了传统PI控制策略中出现的依赖性强、抗扰性差等问题。文献[11]速度环采用模糊控制器,并设计了暂态和稳态模糊效率控制器,提高了暂态和稳态性能以及系统的运行效率。上述文献均未考虑电机弱磁区运行控制问题。文献[12-13]利用模糊逻辑控制器代替传统PI控制器,提高了系统的动态性能和参数鲁棒性,但是并未考虑模糊控制器存在的稳态误差问题。……
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