工程无ＰＧ式永磁同步电动机ＤＴＣ系统

2012年03月26日10:29:05 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

陈德传，廖玉忠，陈雪亭
杭州电子科技大学智能控制与机器人研究所，浙江杭州

摘　　　要：针对目前永磁交流同步电动机（ＰＭＳＭ）的直接转矩控制（ＤＴＣ）系统中存在的低速平稳性差、转矩脉动大，及无速度传感器（ＰＧ）式系统精度低等问题，提出采用滑模变结构调节器取代现有的转矩与磁链调节器以提高转矩与磁链的控制性能，并提出一种在电机轴侧用一只接近开关（１Ｐ／Ｒ）取代ＰＧ，利用电机自学习阶段接近开关输出的脉冲频率信号，推算出校正公式，对估计转速进行校准，构成工程（近似）无ＰＧ方案以进一步提高系统的软测控性能。分析了该系统的组成原理与设计方法，仿真与分析结果表明新型ＤＴＣ方法有效减小了转矩脉动并改善了无ＰＧ的ＰＭＳＭＤＴＣ系统的动、静态性能。还简要介绍了该系统在纠偏控制系统作为纠偏执行机构的应用情况。

关　键　词：永磁同步电动机；ＤＴＣ；滑模变结构；工程无ＰＧ；参数辨识

１　引　言
直接转矩控制（ＤＴＣ）由于结构简单、转矩响应快、对电机转子参数依赖低等特点而成为永磁同步电动机（ＰＭＳＭ）的一种高性能控制策略［１２］，但该方法也存在着低速平稳性差、转矩脉动大等问题。为此，目前研究较多的主要改进方案包括：改进ＤＴＣ开关表方法［３］，如对转矩、磁链调节器的细化改进和对空间电压矢量进行细分；基于智能控制的状态开关选择器方法［４］；改进功率变换器的方法以控制多个电压矢量［５］；基于恒定开关频率空间矢量调制的方法［６］；准确控制电压矢量占空比大小的方法［７］。此外，按电机轴上有无配置速度传感器（光电编码器，ＰＧ），ＰＭＳＭ控制系统又分为有ＰＧ式与无ＰＧ式两种，前者结构复杂、精度高；后者结构简单，常用的有基于基波模型及谐波模型的算法［８］等，但存在着观测精度低的问题。为此，本文探讨一种结构简单、实用性强、可靠高、性能良好的一种新型无ＰＧ的ＰＭＳＭＤＴＣ系统。

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