（（12）此处 sd r m lr m rd i p R L > /）<（1 ' + =Ψ' 2 ' m lr m ls L ++ =σ' m ls s L + = 3 解耦
控制策略 3.1 传统解耦控制器类似于旋转异步电机，早期研究者采用 PI 调节器合成定子
电压。电流控制器也可以采用诸如滑模控制器等新型控制方法，但会增加设计和试验的复
杂。前馈控制器通常被采用作电流控制器。它包括 PI 调节器和前馈解耦补偿项。
　　ω（14）式中，K p、K i

“ ”

为比例和积分增益： ？ 表示相应值的估计值。由于直线感应

电机的参数是时变的，实际值和估计值间常常有误差，尤其是）（Q Lσ，它是初级、次级
参数和电机速度的函数。前馈解耦方法会引起补偿误差，在高速时尤其严重。
　　可以得到下列传递函数方程：
　　（15）这里：当没有参数误差时，g dq 和 g qd 为零。Δdd g 和 Δqq g 的期望值为单位
1，Δdq g 和 Δqd g 的期望值为零，此时为完全解耦。由此可见前馈解耦控制对电机参数变
化比较敏感，可以采用一种改进的解耦控制器克服上述困难。
　　3.2 改进的解耦控制器，PI 2 和 PI 3 两个 PI 调节器用来解耦，此处 PI 1 和 PI 4 是相同
的。为了使 dq g 和 qd g 为零，PI 2 和 PI 3 需要进行如下选择：s L R L PI sσω+′= 1 2（17）s 
L R L PI sσω+ = 1 3（18）4 仿真研究
　　磁场定向矢量控制框图。采用两个 PI 调节器合成参考电流，磁链计算采用上面所述
方程。采用 Matlab/Simulink 对这种控制策略进行仿真。电机参数表如。为了比较控制性能，
本文同样给出了采用前馈解耦控制器的传统控制策略的仿真结果，PI 调节器的增益是一
样的。
　　给出了当施加一个 0～200N 变化的矩形负载力时，采用传统控制器和改进控制器，d
轴和 q 轴电流响应、牵引力和速度响应。动态变化的气隙会导致励磁电感的动态变化。为了
复现这种现象，在仿真时在 m L 上施加了一个小的扰动。变化范围为 30～35mH.由图可见，
采用传统解耦控制器时，d 轴和 q 轴电流及牵引力波动明显，但采用改进的解耦控制器时
控制性能非常良好。
　　5 结论参照 Duncan 的理论，可以通过修改传统异步电机的数学模型得到直线感应电
机的数学模型。基于其上可以实现磁场定向矢量控制。传统的电流解耦控制器一般采用前
馈解耦，但这种方法对电机参数变化比较敏感。由于存在气隙变化、不同次级结构和边端
效应等，直线感应电机参数变化比较严重。
　　本文提出了一种改进的解耦控制器，用于解决电机参数变化带来的问题。采用 PI 调
解器作为解耦项，这种控制策略具有更好的鲁棒性，并且易于实现。仿真结果显示了它在
抵御由于动态气隙变化引起的励磁电感波动时的良好性能。