数字控制延时对电流环解耦有效性的影响

分析数字控制延时对同步旋转坐标系下的两种电流解耦方法(电压前馈解耦和复系数PI控制器解耦)有效性的影响,揭示开关频率较低或控制频率较高情况下解耦失效的本质,进而提出通过延时补偿来有效抑制电流环的耦合,从电流环的解耦有效性、电流环的动态响应速度方面比较两种解耦方法的优劣。在相同的条件下,相比于电压前馈解耦方法,复系数PI控制器解耦方法的d、q轴电流耦合度大约是其50%,动态响应速度是其两倍。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

高速IPMSM离散滑模电流补偿解耦控制

内嵌式永磁同步电机(IPMSM)矢量控制系统中,由于坐标变换引入与速度有关的交叉耦合项和系统控制延迟的影响,使得高速IPMSM在数字控制中电流环解耦性能下降。针对传统离散复矢量电流控制器只适用于表贴式永磁电机,不适用于IPMSM;同时对电机参数变化敏感,不能满足系统鲁棒性的问题,根据IPMSM d,q轴电感不相等的特点,建立了相应的离散数学模型,并根据零极点对消原理提出了离散电流控制器。同时,为提高系统的鲁棒性和参数不变性,设计了带离散滑模电流补偿解耦控制器。通过仿真和实验加以证明,结果表明该控制策略能有效实现d,q轴电流解耦,同时提高了系统动态性能。

基于表贴式永磁同步电机模型改进的自抗扰控制器

在使用自抗扰(Active Disturbance Rejection Controller,ADRC)控制器的表贴式永磁同步电机(Surface Permanent Magnet Synchronous Motor,SPMSM)系统中,电流环依然存在耦合现象,扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)对于变化较大的扰动难以保证对其的估计精度。为了提高负载的动态性能,提出了改进的自抗扰控制器设计方案。基于表贴式永磁同步电机模型,利用最小二乘算法辨识出电流环参数,对电流环模型进行补偿,实现电流环的精确解耦,减小ESO对扰动估计的压力,提高扰动估计精度。仿真结果表明,改进的自抗扰控制器提高了负载的动态性能。