开关磁阻电机最优分数阶PIDμ控制器设计

• 作者: 刘勇智 李杰 鄯成龙
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 学科: 工学
• 关键词: 开关磁阻电机 分数阶控制器 最优控制 参数整定 灰狼优化算法
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 105-110
• 页数: 6页
• 分类号: TM352
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B1902357

摘要

开关磁阻电机(SRM)调速系统中的PI控制器通常表现出动态性能差、控制精度低和转矩脉动大的问题,加入微分环节的PID控制器虽然可以有效提高控制性能,但因PID控制器具有微分环节,较大的系统噪声容易引起震荡,造成电机运行不稳定.针对这一矛盾,引入分数阶微分环节,设计了一种分数阶PIDμ控制器.选择系统的速度响应构建目标优化函数,采用灰狼优化算法整定控制器参数得到最优参数.搭建SRM双闭环调速系统仿真模型,速度环采用分数阶PIDμ控制方式,电流环采用电流斩波和脉冲宽度调制(PWM)分时控制方式.将转速突变和负载突变作为干扰,对PI控制器和分数阶PIDμ控制器的控制性能进行对比实验.结果 表明,所设计的参数最优分数阶PIDμ控制器保留了PI控制器结构简单,设计方便的优点,同时表现出更快的响应速度和控制精度,对SRM转矩脉动具有很好的抑制作用.