基于二阶滑模速度控制器的船用六相永磁同步电机矢量控制系统性能研究＊

刘 超，曹兆锦，常俸瑞

（1.南京理工大学泰州科技学院，泰州225300；2.广东电网有限责任公司湛江供电局，广东湛江524005）

1 引言

永磁同步电机（PMSM）随着日益更新的控制技术的进步与高性能永磁体的发展，逐渐代替了传统的电励磁同步电机，在航空航天业、新能源汽车及船舶工业等领域占据了一席之地，但国外发达国家的永磁电机处于行业的领先地位，随着中国制造2025的即将来临，国产永磁同步电机获得了高速发展，行业的前景较为乐观。相较于传统的三相永磁同步电机控制系统，六相永磁同步电机相永磁同步电机控制系统凭借其优越的性能、高可靠性及强大的容错能力受到国内外诸多学者的注目，其在船舶建造行业的发展尤为迅速。

船用六相永磁同步电机作为一种非线性、高耦合、多变量的复杂控制系统，需要一种高效的控制方法，实现对六相永磁同步电机的精确控制，以达到提高六相永磁同步电机的性能的目的。高精度高性能的控制系统要求电机的输出响应速度快，转矩脉动稳定，并且抗干扰能力较强，滑模控制（SMC）作为一种优秀的控制方法，具有速度较快，响应时间短等多种优点，经过国内外学者的推广与发展，滑模控制在伺服控制系统中取得较好的结果。

本文采用一种控制精度高的二阶滑模控制器对六相电机速度环进行控制，在Mtalab内搭建了二阶滑模速度控制器模型，将其仿真的波形与传统PI速度控制器进行比较，得到结论:二阶滑模速度控制器具有比PI控制更加优秀的速度动态响应能力，使电机系统的鲁棒性、抗干扰能力更强。……