永磁同步电机双闭环控制器设计

刘春光　徐浩轩

摘 要：永磁同步电机因其卓越的性能被广泛用于混合动力电传动车辆，但在控制中常因其控制器参数整定较为困难导致控制效果不理想。通过建立电机转速、电流双闭环控制模型，得出了适应性较强的转速环、电流环设计方法。通过基于Matlab的仿真，结合实际控制器设计案例，证明了控制器设计的合理性。

关键词：永磁同步电机;发电机;双闭环控制;PI

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.057

0 引言

近年来，永磁同步电机以其体积小、功率密度高、稳定性强等优势广泛运用于各类电传动车辆。为实现控制永磁同步电机调速性能快速精准，一些学者提出采用神经网络、滑模控制等智能控制策略提高控制性能，但这些智能控制策略大多存在显著缺陷，如收敛速度慢、存在抖振等，实际工程运用中多以PI控制器的双闭环经典控制策略为主。

但PI控制器往往因为整定参数不理想而导致控制效果较差，本文通过分析永磁同步发电机的矢量控制模型，给出了永磁同步电机PI控制器双闭环控制的参数设计方法，并通过对实际电机案例的分析进行仿真验证。

1 永磁同步电机的控制模型

矢量控制的基础是两相旋转坐标系下的电机模型，此时电流和电压均为直流分量，此时可以将电机的励磁电流和转矩电流完全解耦，永磁同步电机矢量控制的原理图如图1所示。

4 结论

本文通过对永磁同步电机的分析，得出了转速电流双闭环控制中PI控制器参数的设计方法，通过对电机的控制实验验证，采用双闭环控制可以满足永磁同步电机控制需求。

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作者简介：刘春光（1980-），男，山东临沂人，博士，副教授，主要研究方向：电力系统及其自动化。