乔景慧?王立强

摘 要：本文对永磁同步电机（PMSM）的双闭环控制系统进行了分析。采用矢量控制方式，通过坐标变换来对磁链和转矩进行解耦，形成以转子磁链定向的两相参考坐标系，模拟直流电机的控制方法。结合永磁同步电机矢量控制模型对电流与速度环调节器进行参数整定，并在MATLAB/Simulink中进行仿真分析。仿真结果证明了永磁同步电机矢量控制系统和控制算法的正确性。

关键词：永磁同步电机;矢量控制;双闭环;参数整定

中图分类号：TM341文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）05-0044-04

Abstract： The double closed-loop control system for permanent magnet synchronous motor （PMSM） were analyzed. The vector control method was adopted， and the flux linkage and torque were decoupled by coordinate transformation， and a two-phase reference coordinate system oriented by rotor flux linkage was formed for simulation the control method of DC motor. Combined with vector control model of permanent magnet synchronous motor， the parameters of current and speed loop regulator were adjusted and simulated in MATLAB/Simulink. Simulation results showed that the correctness of vector control system and control algorithm of permanent magnet synchronous motor.

Keywords： permanent magnet synchronous motor;vector control;double closed loop;parameter tuning

隨着电子技术、电机控制技术的快速发展，交流永磁同步电机的应用越来越广泛。因此，分析与研究永磁同步电机的控制方法十分重要。胡晓伟等对永磁同步电机矢量控制方案在航空领域的应用进行了研究[1]。孙萍对交流永磁同步电机的电流环进行了优化与研究。但是，都没有涉及双闭环控制协调调整的方法。

本文采用[id=0]的矢量控制方式，分析了永磁同步电机电流环与速度环双闭环控制系统的参数整定方法，并在MATLAB/Simulink仿真环境下进行仿真，验证了方法的有效性与准确性。

1 永磁同步电机的数学模型

1.1 三相静止坐标系下数学模型

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）具有多变量、强耦合的特性。为了简化分析，将三相永磁同步电机视为理想电机，满足下列条件：①忽略铁芯的饱和，不计电机涡流损耗与磁滞损耗;②电机的永磁材料电导率为零，三相定子绕组轴线在空间上120°对称;③电机的永磁材料电导率为零，永磁体内部与空气的磁导率相同;④三相定子绕组产生的感应磁场与定子绕组电流在气隙中产生的磁势均为正弦分布[2]。……