李軍紅 洪鎮(zhèn)南 陽武嬌

摘 要：為提高永磁同步電機伺服系統(tǒng)的動靜態(tài)性能，將柔性變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于永磁同步電機位置跟蹤系統(tǒng)中，設(shè)計了基于磁場定向變結(jié)構(gòu)矢量控制器；仿真實驗結(jié)果表明，采用柔性變結(jié)構(gòu)控制的永磁同步電機伺服系統(tǒng)響應(yīng)速度快，控制精度高，對負載變化和自身參數(shù)擾動具有較好的魯棒性。

關(guān)鍵詞：柔性變結(jié)構(gòu)控制；矢量控制；永磁同步電機

1 引言

永磁同步電機（PMSM）以其優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、數(shù)控機床、機器人、泵機及航空航天等領(lǐng)域。永磁同步電機是一個多變量、強耦合、非線性、變參數(shù)的復(fù)雜對象，采用傳統(tǒng)的 PID控制，難以得到滿意的控制效果[1]。變結(jié)構(gòu)控制誕生于20世紀(jì)50年代，它對系統(tǒng)模型要求不高， 對參數(shù)攝動和外擾具有完全的自適應(yīng)能力，目前已廣泛應(yīng)用于電機控制中，傳統(tǒng)滑?？刂破黜憫?yīng)速度較慢[2]。除滑模變結(jié)構(gòu)控制之外，還有一種柔性變結(jié)構(gòu)控制， 它是以故意排除滑模，通過連續(xù)改變控制器參數(shù)或結(jié)構(gòu)，以達到縮短調(diào)節(jié)時間的目標(biāo)。本文將柔性變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于永磁同步電機矢量控制中，它不僅克服了滑模變結(jié)構(gòu)控制方法的缺點，而且提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和跟蹤精度。

2 永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型

當(dāng)永磁同步電機轉(zhuǎn)子為圓筒形時，在磁路不飽和，不計磁滯和渦流損耗的影響，空間磁場呈正弦分布的條件下，永磁同步電機d、q坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程為[3]：