TSMC-PMSM复合控制器设计与闭环控制系统分析

"TSMC-PMSM复合控制器的闭环控制系统 (2013年)" 本文主要探讨了TSMC（双级矩阵变换器）-PMSM（永磁同步电机）系统的闭环控制策略，该系统因其非线性、多变量和强耦合特性而具有复杂的动态行为。为了解决这些挑战并提高系统的输出性能，研究者设计了一种基于开关-模糊-PI复合控制器的闭环速度控制方案。 首先，系统采用开关控制在误差绝对值较大时发挥作用，这种控制方式能够快速响应大的偏差，对大扰动有较好的抑制效果。然后，当误差绝对值处于中等水平时，为了避免系统出现超调，引入了模糊控制。模糊控制利用模糊逻辑推理，可以适应不确定性和非线性，以更平滑的方式调整电机速度。最后，当误差绝对值较小，为了精确调节并消除稳态误差，采用了经典的PI（比例积分）控制器，其能够有效地保持系统稳定并减少误差。 文章指出，TSMC相对于直接式矩阵变换器和传统的交一直一交变换器，具有更少的功率开关器件、无需四步换流、控制算法简单的优点。而PMSM因其永磁体转子结构，具备高效率、高功率密度和易于控制的特点，被广泛应用在多种高精度驱动领域。 论文通过仿真分析验证了所设计的复合控制器的有效性，证明了这种结合开关、模糊和PI控制策略的方法能够在不同工况下优化TSMC-PMSM系统的运行性能，提高了系统的稳定性和抗干扰能力。该研究对于提升矩阵变换器驱动的永磁同步电机的控制性能具有重要的理论和实际意义，特别是在需要高精度和快速响应的场合。