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永磁同步電機adrc控制轉速矢量控制

算法介紹​

算法架構如下所示,其中采用SVPWM矢量控制,id=0。主要包括三個部分:轉速環PI調節器,電流環PI調節器,SVPWM算法等。​

永磁同步電機adrc控制轉速矢量控制

模型介紹​

搭建的仿真模型,各個子產品功能基本介紹如下所示:​

永磁同步電機adrc控制轉速矢量控制

主要參數計算​

3.1 轉速環ADRC理論分析​

3.2 電流環PI參數理論分析​

永磁同步電機adrc控制轉速矢量控制
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永磁同步電機adrc控制轉速矢量控制
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3.3 電流環PI參數計算​

電機參數設定如下:極對數Pn=4,定子電感Ld =8.5mH,定子電阻R=2.875歐,磁鍊​

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,轉動慣量

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,阻尼系數

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。​仿真條件:直流測電壓

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,PWM開關頻率

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,采樣周期

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,采用定步長ode3tb算法,仿真時間0.4s。​

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電流環帶寬和電機時間常數有關系,即時間常數

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,帶寬

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。選取轉速環帶寬為

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。各個參數求解如下:​

電流環參數計算:​

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電流環各個PI參數:​

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注意:計算出的PI參數有時候并不是最優值,在仿真過程中可以進行調試,達到最優控制效果。​

子產品介紹​

4.1速度環ADRC子產品​

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4.2 電流環子產品​

根據式3-12和式3-18,搭建仿真子產品如下:​

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4.3 Anti_Park子產品​

相關公式可參考教材、文獻或百度,此次不在贅述。​

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4.4 Park子產品​

相關公式可參考教材、文獻或百度,此次不在贅述。​

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4.5 Clark子產品​

相關公式可參考教材、文獻或百度,此次不在贅述。​

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4.6 SVPWM子產品​

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4.6.1 扇區判斷​

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4.6.2 非零矢量和零矢量作用時間​

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4.6.3 扇區矢量切換點​

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4.7 電角度子產品​

采集子產品采集的是機械角度,在計算時采用的是電角度。電角度=機械角度*極對數。​

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仿真結果分析​

參考轉速為1000r/min,初始時刻負載轉矩為0N.m,在0.2s時轉矩為2 N.m。​

5.1 電磁轉矩變化曲線​

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5.2 轉速變化曲線​

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5.3 三相電流變化曲線​

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5.4 簡要分析​

通過仿真結果可知,開始時電機轉速迅速達到穩定值且有幾乎沒超調。​

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