永磁同步电机的鲁棒线性参数变化输出反馈控制

本文研究用于表面永磁同步电机（SPMSM）转速调节的鲁棒输出反馈线性参数变化（LPV）增益调度控制器设计。电机动力学在 $\alpha - \beta$ 静止参考系中定义，并给出参数变化模型公式以描述 SPMSM 非线性动力学。在此背景下，设计鲁棒增益调度 LPV 输出反馈动态控制器，以满足闭环系统的渐近稳定性并达到期望性能要求，同时保证针对系统参数扰动和转矩负载扰动的鲁棒性。在 LPV 建模及后续控制设计中考虑了电机运行期间温度变化对绕组电阻和磁链的真实影响，以解决电机响应中的退磁效应。控制器综合条件在凸线性矩阵不等式（LMI）优化框架中表述。最后，在所提出的控制策略在仿真研究中进行了有效性评估，并将结果与常规磁场定向控制（FOC）方法的结果进行比较。闭环仿真研究表明，所提出的 LPV 控制器在参数与温度变化及负载扰动影响下跟踪速度曲线时，相对于调节时间、超调和抗扰等方面提供了改进的瞬态响应。