非線性永磁式同步馬達電流控制的可靠度

摘要：

      由於馬達的電器參數會受到溫度的影響而改變，而馬達外在的負載情形通常也會隨時間

改變，因此傳統的控制器往往無法達到良好的控制精度。本文將適應控制法應用於永磁式同步

馬達之電流、速度與位置控制，當系統參數有誤差時，除能追蹤運動路徑指令外，並能確保電

流、速度與位置追蹤誤差的收斂性，而且能使估測參數收斂至正確值，故此控制法擁有良好的

強韌性與干擾抑制能力。實驗結果證實適應控制法對於速度與位置可有效的控制。於電流控制

方面，由於有電流量測雜訊及電壓向量指令與硬體所產生的電壓向量間有誤差的存在，使得

估測電阻值與實際電阻間有較大誤差存在，進而使暫態響應超量過大，不過實驗結果顯示適

應控制法仍能確保估測參數的收斂性及良好的電流穩態響應。

Abstract

      In this thesis, a nonlinear adaptive control method is developed for the current, the velocity and the 

position control of permater magnet synchronous motors.

      Theoretically, this method can guarantee the asymptotic convergence of both the parameter 

estimation error and command tracking error. Experimental result show that both the parameter 

estimation and tracking performance of the position as well as the velocity loop are excellent even when 

the disturbance loads are present. On the order hand,although the stead-state of the current response is 

good enough, the transient response has a large overshoot due to incorrect phase resistance estimantion. 

We believe that with hardware improvement such as more accurate current measurement and less 

mismatch between the space voltage vector command and the voltage actually generated by the power 

stage, the current loop response should be as good as the position and the velocity loop response.     

關鍵字：永磁式馬達、電流控制

1、馬達簡介：

    隨著工業自動化技術的快速發展，自動化

的基礎技術－伺服技術，也有了革命性的發

展，交流驅動技術日趨成熟且商品化產品亦

日益普及。在可預見的未來，交流伺服驅動

系統將更廣泛的應用於各種工業自動化系統。

1

馬達內磁
鐵

馬達積
磁轉動

電腦運
算邏輯
判斷程
式

伺服馬達

馬達結構

電流控
制

電源輸
入