基于电流解耦的表贴式永磁同步电机无源控制研究

作     者：樊峰宇 周兆忠 赵颖 汪骏 FAN Feng-yu;ZHOU Zhao-zhong;ZHAO Ying;WANG Jun

作者机构：衢州学院机械工程学院浙江衢州324000 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62101206) 浙江省重点研发计划项目(2020C02SA903678) 浙江省教育厅科研资助项目(Y202147271) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2022年第29卷第6期

页      码：731-738页

摘      要：为了提高表贴式永磁同步电机的电流环频率响应能力和转速响应性能,针对其无源控制器设计过程中因d轴、q轴电流存在耦合而造成期望互联矩阵未知参数过多的问题,结合电压前馈解耦控制,提出了一种基于电流解耦的无源控制器新型设计方法。首先,根据能量平衡原理和电压前馈解耦控制,构建基于电流解耦的表贴式永磁同步电机端口受控耗散哈密顿系统(port control Hamilton system with dissipation, PCHD)模型。然后,通过互联和阻尼配置的无源控制(interconnection and damping assignment passivity-based control, IDA-PBC)方法,完成表贴式永磁同步电机无源控制器的设计,并在设计过程中引入了电压前馈解耦控制,消除了d轴、q轴电流的耦合关系,使期望互联矩阵的未知参数由3个减少为1个。最后,搭建表贴式永磁同步电机测试平台进行实验验证。实验结果表明,当表贴式永磁同步电机的电流环采用基于电流解耦的无源控制器时,q轴电流响应频率由小于250 Hz增大为大于333 Hz;额定转速下的转速响应时间由0.16 s减小为0.11 s,超调量由2.0%减小为0.6%,稳态误差由5.98 r/min减小为1.15 r/min。研究结果可为永磁同步电机的无源控制器设计提供新思路。

主 题 词：无源控制 电流解耦 永磁同步电机 电压前馈解耦 端口受控耗散哈密顿系统(PCHD) 互联和阻尼配置(IDA) 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2022.00.087

馆 藏 号：203116182...