基于超螺旋算法的永磁同步电动机直接转矩自抗扰控制

TM341%TM301.2; 针对传统永磁同步电动机直接转矩控制存在较大的定子磁链、电磁转矩脉动以及电动机在低速运行段控制效果差等不足,提出了基于超螺旋滑模的自抗扰控制调速方法.首先将传统直接转矩控制系统中的磁链环和转矩环上的滞环控制器替换成超螺旋滑模控制器,以解决由滞环控制引起的定子磁链、电磁转矩脉动的问题;其次将控制系统中速度环采用的PI控制器替换成自抗扰控制器,以改善控制系统在低速运行段控制效果不佳以及转速超调的问题.给出了PMSM数学模型.完成了基于DTC的PMSM调速设计,包括基于STSM的转矩和磁链控制器设计和自抗扰速度控制器的设计.在Matlab/Simulink环境下进行了仿真...

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Published in江苏大学学报（自然科学版） Vol. 43; no. 6; pp. 680 - 696
Main Authors 杨明晖, 李生权, 李喆, 冯波, 李娟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 扬州大学 电气与能源动力工程学院,江苏 扬州225127 01.11.2022
Subjects
扩张状态观测器
永磁同步电动机
超螺旋滑模
调速控制
直接转矩控制
自抗扰控制
干扰抑制
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ISSN1671-7775
DOI10.3969/j.issn.1671-7775.2022.06.009

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Summary:TM341%TM301.2; 针对传统永磁同步电动机直接转矩控制存在较大的定子磁链、电磁转矩脉动以及电动机在低速运行段控制效果差等不足,提出了基于超螺旋滑模的自抗扰控制调速方法.首先将传统直接转矩控制系统中的磁链环和转矩环上的滞环控制器替换成超螺旋滑模控制器,以解决由滞环控制引起的定子磁链、电磁转矩脉动的问题;其次将控制系统中速度环采用的PI控制器替换成自抗扰控制器,以改善控制系统在低速运行段控制效果不佳以及转速超调的问题.给出了PMSM数学模型.完成了基于DTC的PMSM调速设计,包括基于STSM的转矩和磁链控制器设计和自抗扰速度控制器的设计.在Matlab/Simulink环境下进行了仿真试验.结果表明:在相同条件下所设计的调速系统没有超调量,相较于传统系统其快速性与抗干扰能力提升近70％,转矩脉动降低近0.8 N·m,定子磁链脉动也获得了有效抑制.
ISSN:1671-7775
DOI:10.3969/j.issn.1671-7775.2022.06.009