基于负载估计的永磁同步电机复合自抗扰调速设计

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2024年第4期北京时间：

作者：李培康，陆浩，李娟，李生权

单位：李培康,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州, 225127,陆浩,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州, 225127,李娟,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州, 225127,李生权,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州, 225127

摘要：针对永磁同步电机(PMSM)调速系统中,存在的建模误差和负载突变等内外扰动影响转速稳定的问题,提出一种基于负载估计的复合自抗扰调速策略.首先,在速度环采用自抗扰控制器替代PI控制器,以改善系统转速与超调之间的矛盾.其次,设计一个负载转矩观测器,通过转速和电流信号直接对负载转矩进行实时的估计和补偿,来解决扩张状态观测器(ESO)对负载突变响应较慢的问题.最后,基于Matlab/Simulink环境搭建了复合自抗扰调速系统的半实物实验平台,并与传统PI控制和线性自抗扰控制进行对比验证.仿真和实验结果表明,所提出的基于负载估计的复合自抗扰控制策略相较于传统控制方法在负载突变时转速变化量减少了30%以上,具有较优越的抗干扰能力和调速性能.

关键词：永磁同步电机;速度环控制;自抗扰控制;负载转矩观测器

基金资助：国家自然科学基金(61903322);新能源电力系统国家重点实验室资助项目(LAPS19003);江苏省六大人才高峰项目(KTHY2018038)