PMSM电流预测控制参数误差量化分析方法*
2021-08-12牟筱宁曾凡铨崔业兵宋树伟
飞控与探测 2021年2期
关键词:模型
牟筱宁,曾凡铨,周 阳,崔业兵,宋树伟
(1.上海航天控制技术研究所·上海·201109;2.上海伺服系统工程技术研究中心·上海·201109)
0 引 言
由于采用了永磁体励磁,永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)具有结构简单、体积小、功率密度高和转矩脉动小等优势[1]。在对控制精度和可靠性有严格要求的应用场合(如航空航天、高精度数控加工机床、工业机器人等领域)中,均已经得到了广泛应用[2-3]。
永磁同步电机伺服系统一般采用三环级联的层次式反馈控制结构。电流环作为电机的内环,其动态性能及稳态控制性能直接决定着电机的控制性能[4]。微处理器的性能取得了不断发展,使得在一个控制周期内便可以完成更加复杂的控制算法,而电流预测控制技术已成为了近年来的研究热点[5]。电流预测控制技术使用电机和逆变器的离散时间模型预测下一周期的电流响应,从而提前产生响应动作,缩短控制延时,提高电流环的带宽与动态响应能力[6-9]。
按照电压矢量作用方式的不同,永磁同步电机电流预测控制技术主要可分为直接电流预测控制、双矢量电流预测控制和PWM电流预测控制三种[10]。其中,PWM预测控制根据电机及逆变器的离散时间模型精确计算当前时刻所需的电压,并将该电压的数值通过PWM调制转换为逆变器的开关顺序的控制方法。该方法具有纹波较小的交直轴电流响应,相电流谐波含量较低,且谐波集中分布在开关频率及其倍数频率附近[11]。但是,PWM电流预测控制是基于模型的控制方法,电机定子电阻、电感与磁链的参数变化,均会导致电流控制出现振荡或静差[12]。……
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