永磁同步电机的矢量控制策略（五）—— 电流环转速环 PI 参数整定（补充部分）

永磁同步电机矢量控制（五）— 电流环转速环 PI 参数（补充部分）

• 5.1永磁同步电机的等效模型（电流环）
• 5.2永磁同步电机的等效模型（转速环）

5.1永磁同步电机的等效模型（电流环）

电机电流环的设计关系到伺服系统的快速性，可以使得系统有足够大的加速度转矩，保障系统安全运行。永磁同步电机的模型式（3）可等效为如图9所示的一阶串联电路，该电路中包含电阻器、电感器和反电势电压源。由于一般相对于电流来讲反电势电压变化缓慢，假设如今反电势电压为常数，可将从电机电压到电机电流的小信号传输函数定义为：

图9 等效永磁同步电机模型电路图

图9所示的一阶串联电路，该电路中包含电阻器、电感器和反电势电压源。由于一般相对于电流来讲反电势电压变化缓慢，假设如今反电势电压为常数，可将从电机电压到电机电流的小信号传输函数定义为：

因此，在前述博客文章中讲到的电流环PI参数设计中等效永磁同步电机模型如图5所示。

故可得电流环的PI参数设计：

5.2永磁同步电机的等效模型（转速环）

PMSM转速环的永磁同步电机被控对象等效模型 ，可直接由下式子给出：

电机静态运行过程当中，电机的粘性摩擦系数B几乎认定是不变的，所以，如图6所示。

由上可知，电机的转速可看做是电机的转矩积分而来，或者是一阶低通滤波器所得。只要转矩脉动的频率远远高于低通滤波器的截止频率B/J，那么电机的转速性能几乎不怎么受电机的转矩脉动影响。
故可得转速环的PI参数设计：