目前,在电机控制领域,速度控制器以其优越的性能在国内外研究界享有盛誉。如高性能直流驱动器、矢量控制感应电机、永磁同步电机、无刷直流电机和开关磁阻电机。与传统控制方法相比,无需依靠高等级的数学模型来处理问题。

1、模糊控制

模糊控制是一种基于智能推理、概率论和多值逻辑的数学方法,用来模拟人类推理问题的本质。模糊控制的理论发展经历重大的变革,这种数学框架控制理论在许多领域都有着广泛的应用,在控制系统中,模糊控制被认为是经典控制理论在复杂非线性对象控制中的一种替代方法,在这种情况下,数学建模存在困难。因此该方法不需要明确的参数,转矩谐波可以产生相同阶次的速度谐波,对它们之间的关系进行研究,结果表明,转速谐波的大小与相同阶次的转矩谐波的大小成正比,可以作为转矩谐波的一种测量方法来减小转矩脉动。在此基础上,建立转矩谐波模型,便于电流控制器的设计和分析。进一步提出一种新的基于模糊逻辑的电流控制器,以减小转矩谐波。

2、自抗扰控制

自抗扰控制工作原理是将未知动态看作被控对象的扩张状态,然后通过扩张状态观测器对其进行估计,并对其未知动态进行实时补偿,为进一步克服干扰估计误差和控制增益的不确定性,采用基于自抗扰控制器的模型预测方法对模型参数进行估计。此外,许多研究者也致力于改善基于自抗扰控制的永磁同步电机系统的性能,问题还主要集中在速度控制或位置定位上,自抗扰控制器用于永磁同步伺服电机的直接转矩控制,能够满足高速调速系统的要求。在速度环控制器中,自抗扰控制器将外部负载扰动和内部模型扰动作为系统的未知扰动。在电流环控制器中,以含有速度的乘积项作为模型的不确定性部分进行观测和补偿。

然而,上述的自抗扰控制器一般是二阶或更高阶的,设计过程非常复杂,特别是在应用该算法时,大量的参数需要调整,而且操作时间长,在实际工程中很难使用。针对该问题,可利用线性自抗扰控制器来实现五相永磁同步电机系统的速度闭环控制。该控制方法不仅提高自抗扰控制器的抗干扰能力,而且简化控制系统的设计。