基于模糊PID的永磁同步电机矢量控制仿真_李爱平

时间：2025-04-20

第１１卷第１期２０１３年２月中　国　工　程　机　械　学　报

ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ　ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ　　　Ｖｏｌ．１１Ｎｏ．１　

ｅｂ．２０１３　Ｆ

基于模糊ＰＩＤ的永磁同步电机矢量控制仿真

李爱平，邓海洋，徐立云

（）同济大学机械与能源工程学院，上海　２０１８０４

）摘要：基于传统固定增益Ｐ的永磁同步电机矢量控制系统，存在着响应速ＩＤ（Ｐｒｏｏｒｔｉｏｎ－Ｉｎｔｅｒａｌ－Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｐｇ稳态性能较差、转矩脉动较大的缺陷．针对这一问题，利用具有参数自整定功能的模糊Ｐ度不快、ＩＤ控制器对矢／量控制系统进行改进，并在ＭＡ仿真结果表明：模糊ＰＴＬＡＢＳｉｍｕｌｉｎｋ环境下建立了系统仿真模型．ＩＤ控制器可显著提高系统鲁棒性，很好地满足了永磁同步电机（高精度、快响应的控制要求．ＰＭＳＭ）关键词：模糊ＰＩＤ控制；永磁同步电机；矢量控制

（）中图分类号：ＴＭ３５１　　　　文献标志码：Ａ　　　　文章编号：１６７２－５５８１２０１３０１－００２５－０６　

ＦｕｚｚＰＩＤｂａｓｅｄＰＭＳＭｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ－－　　　　ｙ

ＬＩＡｉｉｎＤＥＮＧ　ＨａｉａｎＸＵ　Ｌｉｕｎ　－－－ｐｇ，ｙｇ，ｙ

（，，）ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎＴｏｎｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔＳｈａｎｈａｉ２０１８０４，Ｃｈｉｎａ　　　　　ｇｇｇｊｙｇ

：），，ＡｂｓｔｒａｃｔＢａｓｅｄｏｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＰＩＤ（ＰｒｏｏｒｔｉｏｎＩｎｔｅｒａｌｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｕｃｈｗｅａｋｎｅｓｓｅｓａｓｓｌｏｗｒｅｓｏｎｓｅ　　　－－Ｄ　　　　ｐｇｐ

）ｕｌｓａｔｉｏｎｌｏｗｓｔａｂｉｌｉｔａｎｄｌａｒｅｔｏｒｕｅｏｃｃｕｒｉｎｔｈｅＰＭＳＭ（ＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｎｅｔＳｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒ　　　　　　　　　　　ｐｙｇｑｇｙ　ｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｓｔｅｍｓ．ＢａｌｉｎｔｈｅｆｕｚｚＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗｉｔｈａｒａｍｅｔｒｉｃｓｅｌｆｔｕｎｉｎｆｕｎｃｔｉｏｎｆｏｒ　　　　　　　－　ｙｙｐｐｙｇｙｐｇ　　　　

ＴＭ　

，／ｓｓｔｅｍｉｍｒｏｖｅｍｅｎｔａｓｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｕｎｄｅｒＭａｔｌａｂＳｉｍｕｌｉｎｋｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．　　　　　　　　ｙｐｙ，ＡｃｃｏｒｄｉｎｌｉｔｉｓｆｏｕｎｄｆｏｒｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｔｈａｔｆｕｚｚＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃａｎｓｉｎｉｆｉｃａｎｔｌｅｎｈａｎｃｅｔｈｅ　　　　　　　　　　　ｇｙｙｇｙ　　ｓｓｔｅｍｒｅｃｉｓｉｏｎｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｓｏａｓｔｏｍｅｅｔｔｈｅｄｅｍａｎｄｓｏｎｈｉｈａｎｄｆａｓｔｒｅｓｏｎｓｅｆｏｒＰＭＳＭｓ．　　　　　　　　　　　　　　　ｙｐｇｐ

：；；ｅｒｍａｎｅｎｔＫｅｗｏｒｄｓｆｕｚｚＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｍａｎｅｔｓｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ　　　　　ｐｙｇｙｙ　　虽然控制理论得到了空　　在过去的半个世纪里，

前发展，各种控制算法如雨后春笋般地拔地而起，但是万变不离其宗，它们都是建立在ＰＩＤ控制基础上的．工作可靠、稳定ＰＩＤ控制器以其结构简单、好、调整方便的特点，被公认为控制器的常青树．对于一阶和二阶控制系统，ＰＩＤ控制更是具有无可比然而，本课题所研究的高性能注塑拟的高性价比．

机使用的是永磁同步电机，具有非线性、强耦合、高

１］

，阶、多变量的特性［难以用精确的数学模型描述

模糊控制理论很好地将控制器操作者的实践经验融合到了控制系统的设计过程中，故而在过去

［］

的十几年里，模糊ＰＩＤ控制理论迅速发展２．

［］

在整定好的比例、积分和ＴＺＡＦＥＳＴＡＳ等３认为，

微分系数上增加一个基于模糊矩阵的微小变量，可进一步提高Ｐ因为这个模糊ＩＤ控制器的控制性能．矩阵包含了大量的人工操作经验，并且以精简的模

［４］