2007, 34 ( 4 )

变频与调速

EM CA

基于空间矢量脉宽调制的新型

永磁同步电机矢量控制调速系统

陈敏俊

, 　南余荣

, 　王　刚

(1. 浙江工业大学信息工程学院 ,浙江杭州　310014;

2. 杭州通灵自动化系统有限公司 ,浙江杭州　310032 )

　　摘　要

针对采用空间矢量脉宽调制的永磁同步电动机的转子磁场定向矢量控制系统

介绍了一种新型

的矢量控制策略

对传统的电流环、

速度环控制器做了改进。在电流环中引入了一组电流交叉乘积项计算出

准确的轴电压控制值

实现控制系统在较宽的速度范围内满足较高的控制精度。速度环采用参数自整定模糊

控制器

通过模糊控制规则自动整定控制器参数

改善了系统的性能。仿真结果表明

与常规矢量控制的永磁

同步电机调速系统相比

新型矢量控制策略具有良好的动态、

稳态性能以及较强的鲁棒性

从而证明了这种

设计方法的合理性和优越性。

关键词

永磁同步电动机

;

空间矢量脉宽调制

;

模糊控制

;

交叉乘积项

;

参数自整定

中图分类号

: TM301. 2

∶

TM351

　文献标识码

: A

　文章编号

: 1673

6540 (2007) 04

0039

An Im proved Vector Con trol Stra tegy of PM SM Speed Servo

System Ba sed on SVPWM Vector Con trol

CHEN M in

jun

NAN Yu

rong

WAN G Gang

( 1. College of Information Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou

310014, China; 2. Hangzhou Tongling Autom atic System Co. , L td. , Hangzhou 310032, China)

Abstract: A n imp roved contro l strategy of ro to r field o riented vecto r control fo r permanent m agnet synchronous

m achine AC servo system based SVPWM vector contro l was p resented. By adop ting the new design of circuit loop w ith

cross

m ultip lying term s, the p recision of vo ltage and speed controlled w ill be enhanced in a w ider speed range.

In the

system

’

s design, fuzzy controller changing P I param eter autom atically was adop ted as speed contro ller, which im

p roved the performance of system. Comparing w ith general vector control system , the experim ental and sim ulation re

sults show that the imp roved design schem e has favorable dynam ic and steady perfo rmance and strong robustness. A nd

it demonstrates the reasonable and superiority of the designed way.

Key words: permanen t magnet synchronous m otor; space vector pulse w idth m odula tion; fuzzy con trol;

cross

m ultiply ing term s; change param eter automa tica lly

3 浙江省自然科学基金项目

( Y104180)

　引　言

目前 ,永磁同步电机的矢量控制已经被证明

是一种高性能的控制策略

[ 1 ]

, 但系统结构、

具体

实现方法需要进一步研究。矢量控制在系统结构

上通常都采用带内外环的级联结构 :内环实现快
速的电流控制 ,外环实现速度 /位置控制。

转子磁场定向矢量控制方式是永磁同步电机

使用较为广泛的控制方式。但在一般情况下

、

轴电流与电压的关系是交叉影响的

不能通过对

各自电压的调节实现对各自电流的调节。为了简

化控制策略

很多文献都作了相应的简化

[

4 ]

如

忽略电阻对电压的影响等。但当电机的调速范围

很宽时

忽略电阻参数会对

、

轴电流的控制产

生较大的误差

从而影响到控制精度。针对这个

问题

本文介绍的永磁同步电机调速系统的电流

—