電動推桿

本文采用了 MATLAB/Simulink 搭建了實驗 平臺，控制系統仿真模型如圖 7 所示，其中給定的電機母線電壓為 380 V，轉速目標設定值為3000 r/min，啟動負載轉矩為20 N·m。采用的電機 參數如表1所示。

表1 內置式永磁同步電機參數

圖7 系統仿真模型框圖

因為反饋 id 的值比較小，相比 i q 容易受到干 擾，在仿真中，在0.2 s時刻模擬受到大的擾動，在 0.22 s時擾動結束。波形圖如圖8所示，擾動峰值 達到40 A，而原來值 id ≈ -10 A，擾動強度約為原 來的5倍。

從圖 9 和圖 10 可以看出，在 id 受到將近 5 倍 大的干擾下，采用電流前饋調節和電流補償法，三 相電流的正弦度依然比較好，轉矩Te波形圖也比 較平緩。由圖11可知，采用電壓補償法得到的補 償值 ΔVd ' 、ΔVq ' ，通過對 Vd、Vq 快速補償，可以減 少母線電壓紋波，防止電磁干擾的傳導。

由圖12和圖13，圖14和圖15比較可知，采用 了電流前饋調節，在IPMSM測量模塊測出的 id、iq 大小沒有大幅度變化，在 0.2 s 時，仍然比較平緩。比較未采用電流前饋調節，id 擾動減少了 233.3%，轉速n的擾動減少了198.1%，抗干擾效果 明顯。值得注意的是：如圖 12 所示，因為電機參 數不夠精確，會使得控制結果存在靜態誤差。在 實際應用時，在無法得到精確電機參數的情況下， 可以根據指令值和反饋值的差值的大小來啟動和 關閉電流前饋調節，這樣就可以避免了靜態誤差， 又可以取得抵抗大擾動的效果。

由圖16和圖17對比可知，在反饋值 id 受到的 干擾與本身值的差距不明顯，擾動強度較小時，抗 干擾效果就沒那么明顯了。

總結

由仿真的結果可以得出：電流前饋調節能夠 檢測并抵抗大擾動，提高系統的性能；電壓補償法 能夠減少電壓紋波，從而提高系統和整車的電磁 兼容性。值得注意的是，當代電動汽車的關鍵技 術中就有包括如何解決溫度對參數的影響，MT? PA、弱磁控制、解耦策略都與電機參數密切相關， 當參數改變時控制也會降級。由于電機參數的不 確定性，或由于工作條件的變化引起電機參數的 變化，電流前饋調節和電壓補償也會受到影響。 當今已有很多學者對電極參數在線辨識的研究已 取得比較大的成果，電流前饋和電壓補償法有著 一定的實用價值。