基于SABO算法的PMSM弱磁和MTPA控制方法

永磁同步电机因其结构紧凑、噪声较少、功耗较少、运行速度快、操作稳定,已被普遍采用。针对永磁同步电机弱磁控制过程中,转速环参数选取采用传统PI(proportional-integral)控制方法,依靠经验整定参数,外界抗干扰能力较差、难以保证在各运行区间具有优良性能等问题,提出了一种基于减法平均优化算法的永磁同步电机的弱磁和MTPA(maximum torque per ampere)控制的宽运行范围方法。将智能寻优算法、MTPA控制、弱磁控制三者相结合,利用减法平均优化算法优化PI控制器的参数,提高了系统的响应性能和抗干扰能力;工作电压未超过电压极限圆使用MTPA控制策略运行;工作电压超过电压极限圆利用电压闭环反馈,进行弱磁控制。使用MATLAB/Simulink构建的永磁同步电机弱磁控制仿真模拟,通过PI控制器和减法平均优化算法优化后的PI控制器性能对比,从仿真结果得到控制器方法的有效性。实验有效证明了该控制方法能够解决各种运行工况下控制器参数的优化整定问题,提高电机控制精度。

基于滑模控制的永磁同步电机弱磁控制

传统PI控制方法在电动汽车永磁同步电机弱磁控制中存在转矩和转速脉动较大、波形畸形、稳态误差较高等问题。提出了一种基于滑模控制的永磁同步电机弱磁控制方法:首先构建永磁同步电机数学模型,以电流极限圆和电压极限圆为基础,分析嵌入式、表贴式电机转子的弱磁控制策略;然后以嵌入式电机转子为例,优选电压闭环反馈法作为弱磁控制方法,使用拉格朗日乘数法计算最大转矩电流比(MPTA)曲线,通过滑模控制理论得到滑模控制器的表达式;最后应用MATLAB/Simulink,搭建弱磁控制仿真模型,对PI控制器和滑模控制器性能进行对比。结果表明:滑模控制器电流、转矩、转速稳定性均显著增强。