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永磁同步电机磁场定向操控电流环PI调节器的参数整定

发布时间:2024-01-26 21:27:44来源:开云棋牌

  要完成调节器的工程规划办法,首先要简化问题,杰出规划的主要矛盾。 简化的基本思路便是把调节器的规划进程分红两步:

  挑选调节器的结构,使体系能满意所需求的稳态精度,这是规划进程中的第一步。 因为III型及III型以上的体系很难安稳,因而常把I型体系和II型体系作为体系模块规划的方针。

  工程规划办法的原则是:先规划内环后规划外环,因而关于永磁同步电机磁场定向操控办理体系先规划电流内环PI调节器,将电流环校正为 典型I型体系 。

  对表贴式SPM永磁同步电机,多选用Id=0来来操控,使定子电流悉数用来发生电磁转矩。 因为dq轴电流内环具有对称性和相似的体系特性,所以d轴和q轴的电流调节器参数整定进程相似,本章节以q轴电流调节器参数整定为例进行规划。

  上图为操控办理体系电流环结构框图,q轴电流给定值iq*与q轴电流反应值iq的差错为电流环的输入,该差错经过PI调节器输出q轴电压操控信号Uq,经过Uq操控电磁转矩。

  由上图,典型I型体系对数幅频特性的中频段以-20dB/dec斜率穿越0分贝线,只需参数挑选能保证满足的中频带宽度,体系就一定是安稳的。 典型I型体系中只包括开环增益K和时间常数T两个参数,时间常数T往往是操控目标自身固有的,体系仅有可变的只要开环增益K,规划时依据性能指标挑选K的巨细。

  可是上式也标明,K值越大,截止频率wc也就越大,体系的呼应越快,但相角裕度越来越小,体系安稳性越来越差,体系快速性和安稳才能之间有矛盾,详细挑选参数K时二者应折中处理。 工程规划时,一般参照典型I型体系动态性能指标参数表进行K值的选取。

  设定电流环采样频率为20KHz,即Ts=0.00005s,由电流环PI调节器参数计算公式得:

  截止频率wc=4550,相角裕度65.5度,与下表KT=0.5所述的体系性能指标共同,标明PI操控器规划成功。

  下图为该体系闭环传函的Bode图,从图中可已看出该体系的带宽频率约为7100rad/s。

  3.3.仿线带入电流闭环仿真模型dq轴的PI调节器中进行仿真剖析,成果如下:

  同步旋转坐标系下的定子电流Id、Iq:电机发动时以设定的最大电流1A进行发动,当转速到达稳态值时电流当即降了下来,完成了抱负最优的发动过渡进程,反映出电流操控器参数规划成功,当然假如操控作用欠好能够在工程规划参数的根底上进行参数微调。

  本章节选用工程规划的办法,推导出了电流环PI调节器参数的计算公式,由此来规划永磁同步电机磁场定向操控的电流内环PI调节器参数,并经过Matlab/

  ulink对规划的PI调节器进行了Bode图剖析,最终经过一个规划实例进行了仿真验证,为后文的剖析奠定根底。