车用永磁同步电动机电流环偏差解耦控制系统-农业机械学报.pdf

２０１１年 １２月 农 业 机 械 学 报 第 ４２卷 第 １２期 车用永磁同步电动机电流环偏差解耦控制系统 １ １ ２ ３ 吴志红 　王双全 　朱　元 　田光宇 （１．同济大学汽车学院，上海 ２０１８０４；２．同济大学中德学院，上海 ２０００９２； ３．清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京 １０００８４） 　　【摘要】　以永磁同步电动机矢量控制为基础，分析了转子谐波磁通和电动机参数变化对电流控制器性能的影 响。并通过复矢量模型，指出高速下耦合电压使得电流控制性能恶化。针对励磁电流分量和转矩电流分量之间的 交叉耦合问题，提出了一种偏差解耦控制方法，并与传统的反馈解耦控制进行了仿真和实验对比。结果表明，所提 偏差解耦控制方法实现了宽调速范围内的电流解耦控制，具有很好的参数鲁棒性和扰动抑制能力。 关键词：永磁同步电动机　矢量控制　解耦控制　高速性能 中图分类号：ＴＭ３４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１１）１２００１８０７ ＣｕｒｒｅｎｔＬｏｏｐＤｅｖｉａｔｉｏｎＤｅｃｏｕｐｌｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｏｆＰｅｒｍａｎｅｎｔ ＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒｉｎＶｅｈｉｃｌｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ １ １ ２ ３ ＷｕＺｈｉｈｏｎｇ　ＷａｎｇＳｈｕａｎｇｑｕａｎ　ＺｈｕＹｕａｎ　ＴｉａｎＧｕａｎｇｙｕ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳｔｕｄｉｅｓ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８０４，Ｃｈｉｎａ ２．Ｃｈｉｎｅｓｅ ＧｅｒｍａｎＳｃｈｏｏｌｆｏｒＰｏｓｔｇｒａｄｕａｔｅＳｔｕｄｉｅｓ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ ３．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳａｆｅｔｙａｎｄＥｎｅｒｇｙ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｂａｓｅｄｏｎｒｏｔｏｒｆｉｅｌｄｏｒｉｅｎｔｅｄｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｓ （ＰＭＳＭ），ｒｏｔｏｒｈａｒｍｏｎｉｃｆｌｕｘａｎｄｍｏｔｏｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｗａｙｔｈｅｙａｆｆｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｃｏｕｐｌｅｄｖｏｌｔａｇｅｓｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｅｄｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ．Ｔｈｉｓｗａｓｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｆｉｅｌｄｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎｄｔｏｒｑｕｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｃｏｕｌｄｎｏｔｂｅ ｄｅｃｏｕｐｌｅｄｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｉｎｒｏｔｏｒｆｉｅｌｄｏｒｉｅｎｔｅｄｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｓｅｒｉｅｓｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｔｈｅｏｒｙ，ａ ｄｅｖｉａｔｉｏｎｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｆｅｅｄｂａｃｋｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｗｅｒｅｃｏｎｔｒａｓｔｉｖｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗａｓｒｏｂｕｓｔａｇａｉｎｓｔｐａｒａｍｅｔｅｒｃｈａｎｇｅｓ，ａｎｄｃｏｕｌｄｓｕｐｐｒｅｓｓｈａｒｍｏｎｉｃ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ．Ｉｔｈａｄａｇ