模糊控制在PMSM无传感器矢量控制中的参数整定研究

“基于模糊控制的PMSM无传感器控制参数整定研究，黄靖宇，高欣，针对伺服系统负载扰动情况下，永磁同步电机(PMSM)矢量控制稳态精度和动态性能下降等问题，针对永磁同步电机的数学模型，基于自适应滑模观测器的非线性速度和位置估算方法，根据实测电流和观测电流之间的误差构成滑模面，应用观测得到的反电势计算出估计的转子位置角。在此基础上，设计了基于自适应滑模观测器的永磁同步电机无传感器矢量控制系统，在矢量控制位置环，设计基于模糊逻辑控制的PI参数自整定算法，仿真实验验证表明，该算法易于实现，在负载扰动情况下，系统具有良好的稳态精度和动态性能。” 这篇研究论文主要探讨了在伺服系统中，永磁同步电机（PMSM）在面临负载扰动时，如何通过改进的控制策略提高其矢量控制的稳定性和动态性能。研究的核心是采用模糊控制技术对PI控制器的参数进行自动调整，以应对不确定性和扰动。 首先，论文提到了永磁同步电机在伺服系统中的应用，这种电机由于其高效、高性能的特点，常用于高精度的定位和速度控制任务。然而，当伺服系统遭受负载扰动时，电机的矢量控制可能会出现稳态精度和动态性能的降低。为了解决这一问题，研究者们基于PMSM的数学模型，设计了一种自适应滑模观测器，用以非线性地估算电机的速度和位置。 滑模观测器是一种有效的状态估计工具，它利用实际测量的电流和观测到的电流之间的误差来构建滑模面。通过这种方法，可以实时估算电机的转子位置，即使在没有传感器的情况下也能准确获取电机的状态信息。反电势的观测则进一步提高了位置估计的准确性。 接下来，论文提出了一个创新点，即在矢量控制的位置环中应用模糊逻辑控制来自动调整PI控制器的参数。模糊逻辑控制是一种基于模糊集合理论的控制策略，能够处理不确定性，并且对于输入变量的模糊定义提供了很好的适应性。通过这种方式，控制器可以自适应地改变PI参数，以适应负载变化和其他扰动，从而保持系统的稳定性和动态性能。 仿真结果证实了所提出算法的有效性，表明在负载扰动条件下，采用模糊控制的PI参数自整定可以显著提高系统的稳态精度和动态响应。这一方法不仅理论上有意义，而且易于实现，为实际的伺服系统控制提供了新的解决方案。 这篇论文的研究集中在如何通过模糊控制优化PMSM的无传感器矢量控制，以提升其在负载扰动情况下的性能。这种控制策略对于提高伺服系统在复杂环境下的运行稳定性和效率具有重要意义，尤其适用于需要高精度和快速响应的领域，如机器人控制、自动化生产线等。