一种舰船永磁同步电机自适应控制方法设计*

刘亚雷 顾晓辉

（1.中国人民武装警察部队海警学院舰艇指挥系 宁波 315801）

（2.南京理工大学智能弹药技术国防重点学科重点实验室 南京 210094）

1 引言

Takahashi，Noguchi 和Depenbrock［1～2］提出了直接转矩控制（Direct Torque Control，DTC），给出了空间矢量与定子磁链定向的概念，建立了定子坐标系，通过分别比较给定的磁链、转矩与实际的磁链、转矩之差得到控制器的控制信号，从而完成对电机直接转矩的控制。该控制方法结构简单，系统动态响应快，受到了学者的关注，获得了许多研究成果［3～6］，如PID 调节器，但是舰船永磁同步电机在海上复杂环境及舰船不同工况下运行时，其调速控制具有非线性变化的特点，且转矩容易受到扰动，严重影响电机控制的稳定性，这一问题在舰船中低速航行时更为明显。为此，相关研究人员提出了相应改进方法［7～9］，如分别提出了基于模糊理论控制机制［10］、BP 神经网络动态调整控制误差方法［11］、小波神经网络动态调整和控制方法等［12］，在上述上方中都存在不同程度的缺陷，其中基于模糊理论控制机制在干扰发生时使得控制系统的超调量较高，从而系统波动明显，BP 神经网络动态调整控制误差方法造成系统收敛较慢，超调时间过长，而小波神经网络动态调整和控制方法具有人为设定阈值，不具有全工况适应性等问题。针对上述永磁同步电机控制系统在稳定性、反应时间及控制误差方面存在的问题，本文提出一种自适应鲁棒控制方法，该方法可有效改善永磁同步电机的自适应调节能力，减少系统调节时的波动参数，提高系统响应时间，具有较强的转矩响应和磁链响应能力，从而提高了舰船永磁同步电机控制系统的鲁棒性。……