基于双滑模和比例积分控制器的永磁同步电动机标量控制策略研究

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永磁同步电机具有控制技术简单、功率密度高、效率高、稳态起动转矩好、鲁棒性好、噪声低、惯性小等优点。PMSM已广泛应用于各种工业应用,如电动汽车和牵引系统。电力电子技术和电机控制理论的发展被广泛应用于同步电机的大规模速度控制研究中。本文研究了一种新的PMSM控制策略.对于永磁同步电动机,应用最广泛的控制方法有磁场定向控制、直接转矩控制、恒电压V/f控制等。这些方法可以分为标量控制和矢量控制两大类。本文详细讨论了基于标量(V/Hz)控制的速度控制。由于其成本低、操作简单、易于实现等优点。与目前最常用的速度控制方法开环控制相比,闭环控制具有更好的响应性和准确性。考虑到这些优点,对于泵、风机、压缩机等不需要高动态性、高效节能的场合,标量控制方法是一种很好的选择.多电平逆变器(MLI)已应用于PMSMs的驱动;逆变器的输入为直流,通过脉宽调制(PWM)将其转换为三相交流。与三电平逆变器相比,多电平逆变器具有效率高、输出功率大、谐波含量低、dv/dt应力小等优点。MLI的调制是基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)和正弦脉宽调制(SPWM)。SPWM分为相移(PS)、相配置(PD)、反相配置(POD)和交替反相配置(APOD)。调制电压为输出电压提供可变振幅和频率。这些不同的调制方案被完成。通过比较,SVPWM是该模型的最佳选择.通过进一步的研究,采用标量控制方法对永磁同步电机的转速进行闭环控制,并结合反馈控制器进行控制。该模型采用了比例积分(PI)控制器和双滑模比例积分(DSM-PI)控制器。与传统的滑模比例积分控制器和PI控制器相比,双滑模比例积分控制器可以提高性能,避免散射。此外,DSM-PI具有鲁棒性好、沉降时间长、响应速度快、提高效率、降低暂态、提高稳定性等优点.在MATLAB/Simulink软件中对永磁同步电动机标量控制的系统模型进行了仿真。仿真结果证实了该控制策略的有效性.
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