解析式整定法：永磁同步电机PI控制器参数设计

本文主要讨论了一种针对永磁同步电机(PM SM)调速系统的PI控制器参数整定方法，它建立在PM SM调速系统的频域模型基础之上。作者首先推导出电流和速度PI控制器的解析计算公式，这些公式考虑了实际应用中的非理想因素，如逆变器、死区效应、延迟和反馈滤波器的影响。作者强调了在设计过程中对电流环和速度环的开环截止频率以及相位裕度选择的重要性，这两个参数对于保证系统稳定性和响应速度至关重要。 整定目标是根据系统性能需求，设定期望的电流环和速度环截止频率以及相位裕度。这种方法不仅提供了直接计算PI控制器参数的途径，而且还能通过已设定的参数反推出系统的截止频率和相位裕度，从而对控制器性能进行预评估。这种整定方法具有直观性和明确性，使得参数具有清晰的物理意义，便于工程师理解和实施。 文章通过大量仿真实验验证了所提出的整定算法的有效性和准确性。仿真是对理论模型在数值上的模拟，可以模拟各种工况下的系统行为，确保控制策略的可行性。实验结果进一步证实了该算法在实际应用中的有效性，证明了它能够在实际的PM SM调速系统中提供良好的控制性能。 研究参考了多篇学术论文，包括刘栋良、王家军和崔丽丽关于永磁同步电机参数自适应调速控制的研究，以及李光泉等人关于伪微分反馈控制的研究，这些都为本文的理论基础提供了坚实的支持。此外，还引用了关于PID控制器调整规则的手册和关于永磁同步电机直接驱动系统的控制器设计论文，展示了作者在该领域的广泛知识背景。 本文提出了一种实用且易于理解的永磁同步电机调速系统PI控制器参数整定方法，通过理论推导与实验验证，为优化控制器性能和提高系统稳定性提供了有效的工具。这在现代工业自动化和电机控制领域具有重要的实际价值。