隨著工業技術的發展
，在航空、軍事、jixiezhizaolingyudengxuyaoduogedianjitongshiqudongyigehuoduogegongzuobujianjinxingxietiaokongzhidechangheyuelaiyueduo。chuantongdekongzhixitongduocaiyongdanyidianjishixiandanzhoukongzhi
，dianjideshuchuzhuanjuyouyidingdexianzhi，dangchuandongxitongxuyaojiaodadequdonggonglvshi
，bixutezhigonglvyuzhixiangpipeidequdongdianjihequdongqi，shidexitongdechengbenshangsheng，erqieguodadeshuchugonglvdedianjishoudaozhizaogongyihedianjixingnengdeyingxiang，dagonglvdequdongqideyanzhiyehuishoudaobandaotigonglvqijiandexianzhi[1].電dian機ji在zai實shi時shi跟gen隨sui同tong一yi目mu標biao轉zhuan速su的de同tong時shi。還hai需xu要yao保bao持chi兩liang電dian機ji問wen的de轉zhuan速su同tong步bu，否fou則ze便bian會hui導dao致zhi後hou麵mian的de機ji械xie傳chuan動dong精jing度du下xia降jiang。針zhen對dui以yi上shang問wen題ti解jie決jue方fang法fa是shi采cai用yong多duo個ge電dian機ji對dui其qi進jin行xing控kong製zhi，但dan是shi多duo電dian機ji之zhi間jian同tong步bu的de好hao壞huai直zhi接jie影ying響xiang到dao生sheng產chan效xiao率lv和he產chan品pin質zhi量liang，因yin此ci多duo電dian機ji同tong步bu控kong製zhi的de研yan究jiu具ju有you非fei常chang重zhong要yao的de現xian實shi意yi義yi[2].

　　

本文建立了基於svpwm變頻調速的雙電機偏差耦合控製算法的仿真模型
，並用Matlab7.1仿真軟件進行了仿真，對仿真結果做了分析和比較。

　　

　　

采用脈寬調製(PWM)技術是變頻器抑製諧波的主要措施。正弦波PWM(SPWM)技術首先被采用並一直沿用至今
，經過不斷完善

，效果顯著。然而它仍有不足之處，例如直流電壓利用率不高、低速時存在轉矩脈動、載波頻率過高帶來大的開關損耗等[3].由德國學者Van Der-Broeck H W提出的空間矢量脈寬調製從根本上解決了交流電動機轉矩的高性能控製問題[4].

　　

它的基本思想是在三相交流電機上模擬直流電機轉矩控製的規律，在磁場定向坐標上將定子電流矢量分解成產生磁通的勵磁電流分量IM和產生轉矩的轉矩電流分量IT,並使兩分量互相垂直，彼此獨立，分別進行調節，實現轉矩控製[5].SVPWMbanibianqihejiaoliudiandongjishiweiyiti
，zheyanyuruheshidianjihuodeyuanxingxuanzhuancichang，yijianshaodianjizhuanjumaidong。jutidishuo，tayisanxiangduichengzhengxiandianyagongdianshijiaoliudianjidingzidelixiangcilianyuanweijizhun，dangdianjitongyisanxiangduichengzhengxiandianyashi，jiaoliudianjineichanshengyuanxingcilian
，SVPWM以yi此ci圓yuan形xing磁ci鏈lian為wei基ji準zhun，通tong過guo逆ni變bian器qi功gong率lv器qi件jian的de不bu同tong開kai關guan模mo式shi產chan生sheng有you效xiao電dian壓ya矢shi量liang來lai逼bi近jin基ji準zhun圓yuan
，即ji用yong多duo邊bian形xing來lai逼bi近jin圓yuan形xing，並bing由you它ta們men比bi較jiao的de結jie果guo決jue定ding逆ni變bian器qi開kai關guan狀zhuang態tai
，形xing成chengPWM波[6].

 

　　

3.1 雙電機同步控製策略

　　

目mu前qian存cun在zai的de同tong步bu控kong製zhi技ji術shu包bao括kuo並bing行xing控kong製zhi，主zhu從cong控kong製zhi，交jiao叉cha耦ou合he控kong製zhi，偏pian差cha耦ou合he控kong製zhi。並bing行xing控kong製zhi和he主zhu從cong控kong製zhi屬shu於yu非fei交jiao叉cha耦ou合he同tong步bu控kong製zhi，當dang負fu載zai發fa生sheng變bian化hua時shi


，電dian機ji之zhi間jian的de同tong步bu精jing度du不bu能neng夠gou得de到dao保bao證zheng。交jiao叉cha耦ou合he控kong製zhi最zui主zhu要yao的de特te點dian就jiu是shi將jiang兩liang台tai電dian機ji的de速su度du或huo者zhe是shi位wei置zhi信xin號hao進jin行xing比bi較jiao，從cong而er得de到dao一yi個ge差cha值zhi作zuo為wei附fu加jia的de反fan镄fei信xin號hao。將jiang這zhe個ge附fu加jia的de反fan饋kui信xin號hao作zuo為wei跟gen蹤zong信xin號hao，係xi統tong能neng夠gou反fan映ying出chu任ren何he一yi台tai電dian機ji的de負fu載zai變bian化hua
，從cong而er獲huo得de良liang好hao的de同tong步bu控kong製zhi精jing度du。但dan是shi這zhe種zhong控kong製zhi策ce略lve不bu適shi合he兩liang個ge以yi上shang電dian動dong機ji的de同tong步bu控kong製zhi情qing形xing。偏pian差cha耦ou合he控kong製zhi的de主zhu要yao思si想xiang是shi將jiang某mou一yi台tai電dian機ji的de速su度du反fan饋kui同tong其qi它ta電dian機ji的de速su度du反fan饋kui分fen別bie作zuo差cha，然ran後hou將jiang得de到dao的de偏pian差cha相xiang加jia作zuo為wei該gai電dian機ji的de速su度du補bu償chang信xin號hao。這zhe種zhong偏pian差cha橢tuo合he控kong製zhi策ce略lve能neng夠gou克ke服fu以yi上shang各ge種zhong控kong製zhi策ce略lve的de缺que點dian，實shi現xian很hen好hao的de同tong步bu性xing能neng[7].

　　

3.2 偏差耦合PID控製係統

　　

PlDkongzhiyouhenqiangdeshengmingli，taduiyudaduoshuguochengdoujuyoulianghaodekongzhixiaoguohelubangxing，erqiesuanfayuanlijianming，canshuwuliyiyimingque，lilunfenxitixiwanzhengqieyingyongjingyanfengfu。yincizhenduixitongzhongdeyizhiganraotexingzheyifangmiandeyaoqiukeyicaiyongPID控製器。對單電機的控製采用雙閉環設計，通過svpwm進行調速
，使係統具有良好的穩定性，svpwm調速模塊仿真圖如圖1所示。然後將兩台電機反饋回來的轉速差作差，再通過PID調節作為當負載有變化時的轉速反饋額外補償。係統仿真模型如圖2所示。

 

 

 

 

 

　　

係統中電機選用交流永磁同步電機(PMSM)
，通過simulink對本文中的模型進行仿真實驗。

　　

在係統matlab7.1中，使用的電機模型的主要參數為：定子電阻Rs=0.0918Ω，交直軸定子電感Ld=Lq=0.000975H,轉子磁場磁通λ=0.1688Wb,轉動慣量J=0.003945kg·㎡
，粘滯摩擦係數B=0.0004924N·m·s,極對數P=4.

　　

將電機轉速設定為400r/min,讓電機進行零負載啟動。設定仿真時間為0.2s,為了驗證負載改變對係統產生的影響和雙電機的跟隨性能，在t=0.05s時
，給PMSM2突加一個TM=20N·m的負載轉矩。仿真圖形如圖3所示。

　　

由圖3可以看出電機在啟動後很快達到穩定狀態
，轉子的轉速穩定到400r/min.當電機PMSM2突加負載轉矩後，PMSM2轉速經過短暫的下降後快速達到穩定，轉矩恒定在20N·m.

　　

PMSM1轉速受到PMSM2負載改變的影響，出現微小的下降，然後快速恢複穩定，轉矩也出現微小的波動後迅速恢複穩定。說明基於svpwm調速的PID雙閉環控製係統有較強的魯棒性
，雙電機間偏差耦合補償策略當某一電機負載改變時，另一個電機有良好的跟隨性能。

 

 

　

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係統在采用偏差耦合控製策略的基礎上加入PID控製補償器，使係統能夠很好的實現同步控製。每台電機都采用專門的控製器和速度補償模塊，通過svpwmfangshiduidianjijinxingtiaosu，bingcaiyongdianliuhuanyusuduhuandeshuangbihuankongzhi
，jimeitaidianjijiqikongzhiqizuchengyigebihuanxitong，gezixitongzhijiantongguosudubuchangmokuaijinxingouhe，xingchengwanzhengdekongzhixitong
，zengqianglexitongdekangganraoxing。fangzhenjieguobiaoming

，jiyusvpwm的PID雙閉環係統具有超調量小
、響應迅速、魯棒性強等特點
，而加入偏差耦合控製策略的雙電機控製係統具有良好的同步性。