基于模糊逻辑的速度控制的一个IPM同步电机驱动参考.doc

基于模糊逻辑的速度控制的一个IPM同步电机驱动摘要 本文介绍了基于模糊逻辑的速度控制的室内永磁同步电机(IPMSM)驱动器。模糊逻辑算法的基本原理与应用前景进行了运动控制一种新的模糊速度控制器IPMSM驱动。模糊逻辑控制器() 的功效是基于驱动器验证仿真以及实验结果在不同的动态操作条件。模糊逻辑控制器是强大的应用程序在IPMSM驱动。完整的矢量控制方案实现合并方法在实时利用数字信号处理器(DSP)控制器板DS在实验室1惠普内部永磁同步电动机。关键词:同步电动机、室内永磁转子,模糊逻辑控制、滞环电流控制器和数字信号处理器。在高性能应用程序时,内部的永磁同步电机IPMSM）由于其优越的特性比其他类型的ac马达越来越受欢迎的,包括高转矩电流比以及高能效比率、效率高、噪音低、操作。然而,运行IPMSM转子磁凸极、饱和度、电枢反应的影响快速而精确的响应速度,迅速恢复的速度从任何扰动和参数变化不敏感,一些重要的标准的高性能驱动器(HPD)系统用于机器人、轧机、机床等。传统的PI和PID控制器已经被广泛的用作在速度控制器IPMSM。然而,获得确切的d-q轴电抗参数IPMSM这些控制器设计方法。此外,传统的固定增益PI和PID控制器逐步改变非常敏感的命令速度、参数变化和负载扰动因此,一个智能速度控制器近特别关注的驱动IPMSM HPD系统。近年来,努力模糊算法系统建模和控制应用程序在模糊逻辑控制器(方法),系统控制参数模糊规则基逻辑人类行为的过程控制系统设计的方法不需要精确的数学模型的系统(2)方法比控制器更为; (3)它可以处理任意非线性的复杂函数; 它是基于语言控制规则(LCR)这也是人类逻辑的基础。最近报道应用无刷直流电动机、感应电动机和然而,这些报道7、8]是基于仿真结果。少的作品[5,6]符合实验结果低速条件。这个IPMSM驱动器的成功实时应用尚未被报导。提出了一种新的控制IPMSM使用方法一个特定为IPMSM驱动设计,成功应用的方法。作者次发现基于模糊逻辑PMSM的速度控制和它实时报道。的数学模型一个IPMSM可以通过以下代表数学方程在d轴转子同步旋转坐标系假设正弦定子励磁 压，Ld和Lq是线电感，id和iq是线电流，定子电阻R是每个阶段，是常量由于转子磁链永久的磁铁，是角转子速度, 是转子电位角，P是电机极对数,p是微分方程，是电机转矩，TL是负载转矩，Bm是转子阻尼系数，Im是惯性常数，电机参数的数值在附录中。 3.模糊逻辑控制的基础 模糊逻辑控制器是被Zadeh引入的基于模糊集和模糊逻辑的理论[9]。这个 模糊集A上的一个X被定义为一个成员函数,mA来自X真正的区间[0,1],相关联 一个数字为X中的每个元素的x。代表所属函数A中的x e, 一个x主值回一次的程度。意味着X约为50%。在模糊集理论、边界模糊集是含糊模棱两可的,只是为了让他们近似系统。模糊集是图形来表示通过他们的隶属函数。有众多的选择隶属函数。这个隶属函数的选择取决于设计师的偏好和/或经验。图1展示了一些可能的选择的隶属度函数对,模糊集相关的语言值(0)在X =[-1,1]。 从图1显示该数字0.0完全属于模糊集而数字 -1和+1并不是。完整的过程制定从一个给定输入的映射到输出使用模糊逻辑的模糊推理。模糊推理主要是基于三个部分:(1)模糊化，(2)评估规则，(3)去模糊化。 这些都在接下来的部分中描述: A:模糊化 转换过程的数值的变量(真实的数字)到一个语言变量(模糊数)是模糊化。在方法,输入始终是一个模糊的数值大小局限于x的输入变量和输出模糊程度的范围，语言设置(总是在0和1之间)。 B.评估规则 在FLC中，评估规则过程是一种条件像这样的说法：如果……,然后……两个先行词(如果…。）和随之而来的(然后…。)部分在语言表达形式。一个典型的规则可以写如下: 速度误差和速度误差的改变量的改变输入语言变量, 目前I是输出语言 变量,Ai、Bi、和 Ci称重语言变量，和Ci各自独立。模糊运算用于模糊规则是和或否可以规定为： a).和意味着交集。 b).或意味着集合。 c).否意味着相反的。 因此，根据RI规则，。 C.去模糊化 去模糊化是反向模糊化的过程。去模糊化过程的输入是一个模糊集(结合每个输出规则)和输出是一个单独数量。各种去模糊化方法都可用。通过协调准确性和计算量选择合适的方法，主要的重点方法如[10], 这里N是规则的总数，表示输出为第i个输出子集规则的隶属度，基于以上提到的程序的一个典型方法显示在图2中。 4. 用特定的FLC系统驱动IPMSM。 A.FLC结构 在这部分中，不同于采用传统的速度控制，矢量控制技术包含FLC的方法可获的IPMSM的驱动最高扭矩灵敏度。矢量控制技术闻名于制定同步旋转的转子d-q参考系。控制的复杂性产生