低速下电机转矩脉动抑制算法研究

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1、ELECTRICDRlVE2015Vo1．45No．9电气传动2015年第45卷第9期低速下电机转矩脉动抑制的算法研究高宽，马钧华(浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027)摘要：低速下电机转矩脉动严重影响系统的控制性能。为了抑制转矩脉动，提出了一种迭代学习控制算法，算法基于自学习控制，结合迭代法，不依赖于系统的精确数学模型，是一种通用性较强的控制算法。为了模拟本身具有大转矩脉动的电机特性，采用特殊的方式来驱动一台永磁同步电机，使其具有较大的转矩脉动，然后运用算法对其转矩脉动进行抑制，取得了良好的效果。最后对PID调节器进行了改进，使其具有更好

2、的调节性能。关键词：转矩脉动；迭代学习控制；自学习控制；迭代法；永磁同步电机中图分类号：TM306文献标识码：AResearchonAlgorithmofMotorTorqueRippleSuppressioninLowSpeedGAOKuan，MAJun．hua(CollegeofElectricalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou，310027，Zhejiang，China)Abstract：Atlowspeeds，motortorqueripplesseriouslyaffectthecontr

3、olperformanceofthesystem．Inordertosuppressthetorqueripple，aniterativelearningcontrolalgorithmwasproposed．Thealgorithmisbasedonself-learningcontrol，combinedwithiterativemethod，independentontheprecisemathematicalmodelofthesystem，whichisahighlyuniversalcontrolalgorithm．Tosimulat

4、ethecharacteristicsofthemotorwithlargetorqueripple，usedaspecialwaytodriveapermanentmagnetsynchronousmotor，makingithavelargetorqueripple，thenusedthealgorithmtOsuppressthetorqueripple，achievingag0odresult．Intheend，thePIDregulatorwasimprovedSOastoprovidebetterregulatingperforman

5、ce．Keywords：torqueripple；iterativelearningcontrol；self-learningcontrol；iterative；permanentmagnetsynchronousmotor在精度较高的伺服控制领域，电机转矩的平多控制方法都是建立在电机精确的数学模型基稳性是影响系统控制性能的重要因素。实际电础上的，这就限制了在一些难以获得精确数学模机，由于材料、制造工艺等因素或结构的特殊性，型的电机上的应用。本文研究的方法一定程度单位电流产生的转矩在不同的转子位置角下不上克服了这个缺点。尽相同，运行时会有转矩脉动

6、，尤其是在低速时对于理想的电机，单位转矩电流产生的转矩这种转矩脉动引起的速度波动更加明显。是恒定的。实际的电机因为非理想的对称状态，本文提出了一种通过自学习控制的方式，采恒定的转矩电流也会产生转矩脉动，而且脉动是用迭代算法获取修正曲线，对电机电压进行按位与转子位置角相关且呈周期性的。置角的补偿，从而抑制转矩脉动。本文论述的控制方法并不依赖于电机的数学模型，因此可将电机系统的实际模型看作是一1控制思想概述个“黑匣子”，我们只关心其输入与输出。结合实针对转矩脉动问题，已有一些国内外学者做际，我们首先需要对这个“黑匣子”的输入输出特过相关研究，并且也取

7、得了一定效果n．3]。但是许性有个定性的了解。“黑匣子”以电机电压或电流作者简介：高宽(1989一)，男，硕士研究生，Emml：geniusk168@163．coln15电气传动2015年第45卷第9期高宽，等：低速下电机转矩脉动抑制的算法研究作为输入，以转速或转矩作为输出，则输入输出呈平稳。选定)，值后，若Xk~IlY收敛，2=，正相关I生，这个特性是本文所研究的算法的基础。2=’，则对式(1)两边取极得基于上述思想，希望通过自学习控制的方式，找出输入输出的具体关系，生成一个修正函limx川舰Xk~(击)数，对输人量(电压或电流)进行修正，使输

8、出量由于2+=2=，于是得到2=’=口，(转速或转矩)恒定，从而实现电机的平稳运行。即收敛于目标值口。2算法介绍对于电机系统，电机转速n