퍼지 슬라이딩 모드 제어 및 고조파 전압 보상기를 기반으로 한 영구 자석 동기 전동기 복합 제어 방법

LIU Ziwen ,  

LI Hongwen ,  

LIU Jing ,  

DENG Yongting ,  

LIU Xiufeng ,  

摘要

영구 자석 동기 전동기 제어 시스템의 외란 저항 능력과 정상 상태 제어 정밀도를 향상시키기 위해, 본 논문에서는 퍼지 슬라이딩 모드 제어 및 고조파 전압 보상기를 기반으로 한 복합 제어 방법을 설계하였다. 슬라이딩 모드 제어 방법의 떨림 문제를 해결하기 위해, 시스템 상태를 이용한 퍼지 규칙으로 지수 항 이득을 퍼지화하고, 고정된 전환 항 매개변수를 대체하는 적응 함수를 도입하여 동적 조정을 구현하는 퍼지 슬라이딩 모드 접근법을 설계하였으며, 시스템의 강인성과 동적 응답 능력을 보장하면서 슬라이딩 떨림을 효과적으로 억제할 수 있다; 전동기 제어 시스템의 맥동 고조파 문제에 대해 2차 일반 적분 필터를 기반으로 한 고조파 전압 보상기를 설계하였다. 2차 일반 적분 필터를 통해 고정자 전류 신호의 고조파 성분을 추출하고, 고조파 전압 보상기를 통해 고조파 성분의 제어 및 온라인 보상을 실현함으로써 시스템 내 전류 맥동 고조파를 효과적으로 감소시키고 속도 제어 정밀도를 향상시킨다. 실험 결과 기존 PI 제어 방법에 비해 본 복합 제어 방법을 적용한 후 시스템의 동적 응답 속도가 44.36% 향상되었고, 순간 토크 외란 시 최대 속도 변동값이 30.38% 감소하였으며, q축 전류 내 6차 고조파 맥동 성분이 0.77×10^-3로 감소하였다. 실험 결과는 본 논문에서 제안한 복합 제어 방법이 시스템의 동적 응답 성능, 강인성 및 속도 제어 정밀도를 효과적으로 향상시킬 수 있음을 보여준다.

关键词

영구 자석 동기 전동기;퍼지 슬라이딩 모드 제어;고조파 전압 보상기;속도 제어

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