多相永磁同步电动机的Fuzzy-PI双模控制研究

《自动化技术与应用》２００７年第２６卷第ｌｏ期工业｝空韦Ｕ与应用

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多相永磁同步电动机的Ｆｕｚｚｙ—ＰＩ双模控制研究

彭道林

（湖南农业大学理学院，湖南长沙４１０１２８）

摘要：本文对比研究ｒ速度环采用模糊控制和ＰＩ控制的永磁同步电机的多牛ＨＰＭｓＭ磁场定向控制。扶仿真结果可以看出，模糊控制的速度响麻有明冠的稳态误荠，而ＰＩ控制容易产生赳测和振荡。为此，本文提出了速度环采用ＦｕｚｚｙＰＴ双模的控制与法，这种方｛老减少ｒ稳态误差和振荡现象，使多相ｒＭｓＭ运行性能得到了极大的改善。

关键词：多相永磁叫步电机，模糊控制；Ｐｌ控制；磁场定向控制

ｌ＿｝Ｊ图分类号：ＴＭ３４Ｊ文献干，Ｊｉｌ［；｛码：Ａ文章编号：１００３—７２４ｌ（２００７）１０００５００３

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１引言

多相永磁同步电机由于其结构特点，不存在感应电机的转差频率电流，同时在磁场定向控制过程中，不需要对磁链进行观测，因而永磁同步电动机的磁场定向控制简单。但是磁场定向控制方法依然依赖于电机精确的数学模型，多相ＰＭｓＭ的磁场定向控制也与定子侧的电磁参数密切相关，ＰＭｓＭ数学模型及仿真结果是基于电机参数不随温度变化，不考虑铁心饱和、磁滞损耗等假设条件下的，而实际上因受参数时变及非线性、负载扰动等因素，很难建立电机的精确数学模型，导致实际工作情况与理论仿真有较大出入。模糊控制模拟人类思维，能对模型不精确或根本无法建模的被控对象取得较理想的控制效果。为了进一步改善多相ＰＭｓＭ调速系统的性能，本文中将模糊控制方法同传统的ＰＩ调节相结合构成Ｆｕｚ科～ＰＩ双模控制器，用于速度环的调节，从而改善多相ＰＭｓＭ调速系统的动态性能。

２模糊控制原理

收稿日期：２０Ｏ７—０４ｌ８

模糊控制，实质ｒ是一种仿人工智能控制，模糊控制的核心是利用模糊集合论，把控制系统中的变量用隶属度函数来表示其从属丁较大、很少等模糊变量的程度，即用模糊变量表示系统变量，经过模糊推理得到模糊控制量，再经过去模糊化得到作用于被控对象的精确控制量…，模糊控制的原理框图如图１所示。

图１模糊控制原理框图

从图１中可以看出，模糊控制器的设计包括四个步骤，即模糊化、确定模糊规则、模糊推理和去模糊化。

去模糊化的主要方法有：

（１）最大隶属度法：取输出论域中隶属度最大的元素乙为最终输出量，即：

ｃ（ｚ。）＝ｍａ】【（ｃ（ｚ＂ｌｚ∈ｚ（１）

（２）重心法：即

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