永磁同步电机的矢量控制策略（四）一一一电流环控制

4.永磁同步电机的矢量控制策略（四）

备注：永磁同步电机矢量控制系列可在主页里查阅，但愿能够帮助到你们并共同窗习！！！

• 4.永磁同步电机的矢量控制策略（四）
• 4.1电流环的传递函数
• 4.2传函的仿真分析
• 4.3小结

4.1电流环的传递函数

在闭环控制系统中，电流环属于内环，其做用是使电机电流跟随给定电流（速度环输出）的变化，对系统响应的快速性与准确性有着重要影响，而且闭环控制系统的设计顺序通常是先内环再外环，所以电流环是决定整个控制系统性能的基础。根据永磁同步电机的电压平衡方程，不考虑交直轴耦合以及反电动势影响，加入PI控制器的理想化电流环模型，如图1所示。

图5 PMSM电流环传递函数方框图

4.2传函的仿真分析

式子由前述博客文章所讲到的Ld=Lq=5.25 mH，Rd=0.9585 Ω，Tsf=0.0008 s，由此可计算获得Kp=3.28125；Ki=599.0625。根据所述的数据可知，电流环调节器的闭环传递函数为：

Matlab仿真里面的传函零极点模型及频率特性曲线，如图6所示。


图6 电流环传递函数的零极点和Bode图

由图6可知，电流环的二阶系统是能够稳定的，并在幅值特性为0即截止频率下相位特性有较大的相位裕度，所以上叙述设计是合理的。

4.3小结

Tsf与系统的时间常数有关，其中电流环调节器的PI控制参数应当知足必定的比例关系，且与电机的本体参数有关。