一種艦船永磁同步電機自適應(yīng)控制方法設(shè)計*

劉亞雷 顧曉輝

（1.中國人民武裝警察部隊海警學(xué)院艦艇指揮系 寧波 315801）

（2.南京理工大學(xué)智能彈藥技術(shù)國防重點學(xué)科重點實驗室 南京 210094）

1 引言

Takahashi，Noguchi 和Depenbrock［1～2］提出了直接轉(zhuǎn)矩控制（Direct Torque Control，DTC），給出了空間矢量與定子磁鏈定向的概念，建立了定子坐標(biāo)系，通過分別比較給定的磁鏈、轉(zhuǎn)矩與實際的磁鏈、轉(zhuǎn)矩之差得到控制器的控制信號，從而完成對電機直接轉(zhuǎn)矩的控制。該控制方法結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)快，受到了學(xué)者的關(guān)注，獲得了許多研究成果［3～6］，如PID 調(diào)節(jié)器，但是艦船永磁同步電機在海上復(fù)雜環(huán)境及艦船不同工況下運行時，其調(diào)速控制具有非線性變化的特點，且轉(zhuǎn)矩容易受到擾動，嚴(yán)重影響電機控制的穩(wěn)定性，這一問題在艦船中低速航行時更為明顯。為此，相關(guān)研究人員提出了相應(yīng)改進方法［7～9］，如分別提出了基于模糊理論控制機制［10］、BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)調(diào)整控制誤差方法［11］、小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)調(diào)整和控制方法等［12］，在上述上方中都存在不同程度的缺陷，其中基于模糊理論控制機制在干擾發(fā)生時使得控制系統(tǒng)的超調(diào)量較高，從而系統(tǒng)波動明顯，BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)調(diào)整控制誤差方法造成系統(tǒng)收斂較慢，超調(diào)時間過長，而小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)調(diào)整和控制方法具有人為設(shè)定閾值，不具有全工況適應(yīng)性等問題。針對上述永磁同步電機控制系統(tǒng)在穩(wěn)定性、反應(yīng)時間及控制誤差方面存在的問題，本文提出一種自適應(yīng)魯棒控制方法，該方法可有效改善永磁同步電機的自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力，減少系統(tǒng)調(diào)節(jié)時的波動參數(shù)，提高系統(tǒng)響應(yīng)時間，具有較強的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)和磁鏈響應(yīng)能力，從而提高了艦船永磁同步電機控制系統(tǒng)的魯棒性?！?br>