基于转矩补偿的永磁同步电机自抗扰控制研究

发布时间：2021-09-06 04:49

　　电动汽车永磁同步电动机（PMSM）驱动系统运行在复杂多变的工况下,存在负载转矩扰动的问题。为减小负载转矩扰动引起的转速脉动,提高电动汽车抗干扰能力,提出了基于转矩前馈补偿的自抗扰控制（ADRC）策略。该控制方法使用自抗扰控制技术设计了速度控制器能实时补偿系统的扰动;并通过设计降维负载观测器来实时观测电机负载转矩变化,并将观测值反馈到电流环中,对负载扰动进行前馈补偿,增加了系统的抗干扰能力,提高了系统的鲁棒性。仿真结果表明,该方法可以增强系统的鲁棒性,提高系统的抗扰动能力。 

【文章来源】：微电机. 2020,53(10)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

降维负载转矩观测器控制图

将负载转矩观测器观测到的负载转矩按比例前馈补偿到转矩电流中,作为负载扰动的补偿信号,即可得转矩前馈补偿的永磁同步电机抗负载扰动控制系统,其控制框图如图2所示。其中 Τ ^ l 为观测的负载转矩,补偿系数 Κ t = 3 2 p n ψ 。5 仿真验证

为验证负载转矩观测器设计的有效性,电机在0～0.2 s内空载启动,0.2 s～0.3 s内施加20 Nm的负载力矩,0.3～0.4 s施加10 Nm的负载力矩,如图3所示。由图3可知,在负载力矩突变为20 Nm时,观测负载转矩超调量为0.32 Nm,稳态响应时间为0.03 s,稳态误差为0.02 Nm;在负载力矩从20 Nm突变为10 Nm时,观测负载转矩超调量为0.19 Nm,稳态响应时间为0.025 s,稳态误差为0.014 Nm。因此,该降维负载转矩观测器不但能在稳态时准确地辨识出电机的负载转矩;当电机负载发生变化时,负载观测器也能很好地跟踪负载转矩的变化,显示了良好的鲁棒性。

【参考文献】：
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本文编号：3386780