基于自抗扰控制的永磁同步电机弱磁控制策略

李思毅 苏健勇 杨贵杰

基于自抗扰控制的永磁同步电机弱磁控制策略

李思毅 苏健勇 杨贵杰

（哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨 150001）

针对应用纯积分器的电压反馈弱磁控制在弱磁程度较深时会发生振荡乃至失控的问题，提出一种基于自抗扰控制的电压反馈弱磁控制方法。通过建立电压环小信号时域模型，设计了自抗扰电压控制器，给出控制器参数的选取原则并利用描述函数法对稳定性进行分析。该方法不依赖被控对象精确模型，鲁棒性强，可有效观测并补偿系统中存在的非线性及其他扰动因素，有效处理线性与非线性控制对象。实验证明，与纯积分器方法相比该文所提方法在弱磁深度较深时带载能力更强，稳定性更好。

永磁同步电机 弱磁控制 自抗扰控制 描述函数法

0 引言

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）因其效率高、功率密度高、起动转矩大、调速范围宽等优点被广泛应用于家用电器、交通运输、工业自动化等领域[1-2]。为了兼顾宽调速范围和大转矩输出能力的要求，在逆变器输出到达极限时常采用弱磁控制进一步提升电机转速。

传统弱磁控制方法主要包括前馈弱磁方法、反馈弱磁方法和混合弱磁方法。前馈弱磁方法基于电机数学模型调节定子电流矢量的参考值，一般通过直接计算法[3]和离线表格法[4-5]实现；反馈弱磁方法利用过调制前后的dq轴参考电压差[6]或直接利用dq轴参考电压调节d轴电流或超前角的参考值[7]；……