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一种基于转矩补偿的PMSM矢量控制系统设计

作 者:刘 鎏 尹 泉 来自:2011年第2期"伺服技术" 阅读 30636

前言
   对于高性能PMSM调速系统,良好的抗干扰特性必不可少。典型的速度环、电流环双闭环设计方法都假设负载转矩扰动为零或固定值,由此方法设计的控制器并不能很好地抑制负载扰动。在不影响系统稳定性的前提下,使用负载转矩前馈补偿是一个良好的解决方案。基于全阶及降阶Luenberger观测器、模型参考自适应法和Kalman滤波器的负载观测方法存在结构复杂、计算量大、参数不易选取等缺点。本文在电机运动方程的基础上,设计了一个基于电机模型的负载转矩观测器,将观测值实时补偿到电流环中,使系统的抗干扰性能明显增强。

   Saber Designer软件能构造基于元器件级的实际物理模型,仿真精度与实际系统十分接近。利用Saber强大的数模混合仿真能力,本文构建了基于转子磁场定向的永磁同步电机双闭环矢量控制系统仿真模型,并通过引入转速微分负反馈,在保证较快的响应速度的前提下,明显抑制超调。

PMSM数学模型
 在忽略磁饱和效应及铁心涡流、磁滞损耗

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