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随着同步电机在工业领域越来越广泛的应用,对其控制方法的研究也越来越深入。目前矢量控制技术在同步电机控制系统中被广泛使用,本文对传统矢量控制系统中的电流环进行了改进,使其具有了更快的动态响应速度。
同步电机的速度.电流双闭环矢量控制系统中,电流环一般均使用PI控制器对电流偏差进行调节。对于一般的场合,PI控制能够满足控制性能要求,而且由于其控制简单、对系统参数没有依赖性而被大家广泛采用。
本文通过分析指出,由于同步电机动态过程中d、g轴电流互相耦合,互相影响,因此用两个PI控制器将d、g轴电流分别控制、独立调节的方法存在缺陷。正是由于PI控制方法的这种缺陷,使得电机电流在动态过程中的变化速度会受到影响。
本文通过将控制理论中的最优控制理论和同步电机的具体数学模型相结合,在大量的理论分析和数学推导的基础上给出了一种基于最优时间控制(TimeCptomal Control)理论的电流控制策略。不同于PI控制采用两个PI控制器将d、g轴电流分别控制、独立调节的控制方式,最优时间控制将d、g轴电流综合考虑、同时调节。最优时间控制策略可以将逆变器直流母线电压恰到好处地分配到d、g轴,通过仿真和实验,证明这种最优时间控制策略可以使电机电流获得比PI控制更快的动态响应速度。