基于模糊控制的永磁同步电机控制系统研究

姬浩然

（常州大学 微电子与控制工程学院，江苏 常州 213164）

伴随着绿色出行、低碳环保理念的推广，电动车在人们日常出行中逐渐占据主导地位。永磁同步电机（PMSM）具有简单的结构、较小的体积和较小的损耗，与传统直流电机相比，其依靠电力电子变换的器取代换向器和电刷，不会存在换向火花和机械磨损问题，因此被广泛应用于电动车上。永磁同步电机在多种工况下运行时，一方面电机的本体参数会有不同程度的变化，另一方面电机的负载也可能实时发生变化，从而使系统转动惯量发生改变，这些变化的参数都会影响系统的控制效果，削弱永磁同步电机的实际控制性能。因此如何实时对控制系统的PID 参数进行调整、实现系统最优控制成为了永磁同步电机控制的研究热点之一。

本文首先建立了永磁同步电机的数学模型，在此基础上进行了永磁同步电机模糊PID 设计，实时优化PI 参数，实现PI 参数的在线自整定，具有较好的实用意义和参考价值。

1 永磁同步电机的数学模型

永磁同步电机的结构由定子和转子两部分组成。定子结构与三相交流异步电机基本一致，转子部分由转子铁芯和永磁体组成。依靠电力电子变换器实现直流到交流的变换，取代了传统的电刷和换向器所组成的机械式换流器，从而避免了火花和机械磨损的出现。因此，永磁同步电机具有噪音小、使用寿命长的特点。

图1 中AX、BY、CZ 为在空间中对称分布的永磁同步电机定子三相绕组。……