永磁同步电机控制算法-反馈线性化控制

一、原理介绍

基于非线性系统的精确线性化控制方法，采用精确反馈线性化原理对永磁同步电机进行输入-输出线性化，该方法通过坐标变换和状态反馈将系统的数学模型转变为两个线性子系统，在实现线性化的同时也对系统中电流和转速存在的耦合现象进行了精确的解耦。随后运用极点配置原理对两个线性子系统分别设计了控制器。

二、仿真验证

在MATLAB/simulink里面验证所提算法，采用和实验中一致的控制周期1e-4，电机部分计算周期为1e-6。仿真模型如下所示：

仿真工况为：0s给定阶跃转速为1000rpm，0.5s施加额定负载，1s撤掉额定负载。电机为SPMSM。

（前者为PI双闭环控制，后者为反馈线性化控制）

2.1转速

2.2dq轴电流

2.3电磁转矩

2.4三相电流

仿真结果表明反馈线性化控制与传统的矢量控制相比，在对电机动态性能方面的控制更具优势。本次仿真采用公式形式搭建的SPMSM反馈线性化控制，也可以采用矩阵形式搭建IPMSM反馈线性化控制，控制效果类似，就不再赘述。