粒子群优化模糊PI算法的永磁同步电机控制

付光杰，张 雷，郑连亮

（1.东北石油大学 电气信息工程学院，黑龙江 大庆 163318；2.辽河石油装配制造总公司，辽宁 盘锦 124010）

1 引言

永磁同步电机(PMSM)具有较高的能量密度和效率，其体积小、惯性低、动态响应快，非常适应于拖动系统的执行，有极好的应用前景。因此，在可逆轧机、矿井卷扬机等这样一些要求非常高的拖动系统中电动机都选用PMSM作为驱动部件。传统的电动机采用的控制策略通常是PID控制，因为这种方法简单成熟，实用化程度较高，但是PID控制器本身具有一定的局限性，即控制参数不能随环境变化而调整，不具有整体优化功能[1]。许多学者开始采用一些智能控制策略如神经网络控制或模糊控制，但这些方面都有各自的缺陷，如神经网络控制复杂、困难、鲁棒性差；而单纯的模糊控制对模糊规则选择以及比例参数变化敏感[2]。针对这一情况，本文提出一种粒子群优化自适应PI模糊控制器(PFC)，即利用粒子群算法优化模糊控制器的2个参数因子kp、ki，这样就可以随环境变化以及负载变化实时跟踪模糊控制器的参数变化，使得模糊控制器的鲁棒性和控制精度都能提高。

2 永磁同步电机的数学模型

根据2极贴面式永磁同步电动机的空间矢量关系，得电压方程为：

磁链方程为：

转矩方程为：

式中：D=d/dt为微分算子；rs为定子三相绕组电阻；Ld、Lq分别为d轴和q轴绕组电感；Ud、Uq分别为d轴和q轴绕组电压；ω为转子角速度；Id、Iq分别为d轴和q轴绕组电流；mψ为永磁体磁通。

3 模糊自适应PI算法

运用模糊……