永磁同步电机adrc控制转速矢量控制

永磁同步电机adrc控制转速矢量控制

算法介绍​

算法架构如下所示，其中采用SVPWM矢量控制，id=0。主要包括三个部分：转速环PI调节器，电流环PI调节器，SVPWM算法等。​

模型介绍​

搭建的仿真模型，各个模块功能基本介绍如下所示：​

主要参数计算​

3.1 转速环ADRC理论分析​

​

3.2 电流环PI参数理论分析​

3.3 电流环PI参数计算​

电机参数设置如下：极对数Pn=4，定子电感Ld =8.5mH，定子电阻R=2.875欧，磁链​

，转动惯量

，阻尼系数

。​仿真条件：直流测电压

，PWM开关频率

，采样周期

，采用定步长ode3tb算法，仿真时间0.4s。​

电流环带宽和电机时间常数有关系，即时间常数

，带宽

。选取转速环带宽为

。各个参数求解如下：​

电流环参数计算：​

电流环各个PI参数：​

注意：计算出的PI参数有时候并不是最优值，在仿真过程中可以进行调试，达到最优控制效果。​

模块介绍​

4.1速度环ADRC模块​

4.2 电流环模块​

根据式3-12和式3-18，搭建仿真模块如下：​

4.3 Anti_Park模块​

相关公式可参考教材、文献或百度，此次不在赘述。​

4.4 Park模块​

相关公式可参考教材、文献或百度，此次不在赘述。​

4.5 Clark模块​

相关公式可参考教材、文献或百度，此次不在赘述。​

4.6 SVPWM模块​

4.6.1 扇区判断​

4.6.2 非零矢量和零矢量作用时间​

4.6.3 扇区矢量切换点​

4.7 电角度模块​

采集模块采集的是机械角度，在计算时采用的是电角度。电角度=机械角度*极对数。​

仿真结果分析​

参考转速为1000r/min，初始时刻负载转矩为0N.m，在0.2s时转矩为2 N.m。​

5.1 电磁转矩变化曲线​

5.2 转速变化曲线​

5.3 三相电流变化曲线​

5.4 简要分析​

通过仿真结果可知，开始时电机转速迅速达到稳定值且有几乎没超调。​

当转矩突变时电机也能够快速恢复到给定参考值。​

说明设计的参数合理，具有较好的动态性能和抗扰动能力。​

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