交流电动机传动系统的控制技术发展综述(8)

有限。同步电动机矢量控制系统为自控式变频调速，其性能已达到并超过了直流调速系统的水平，所以在高性能传动系统中得到普遍应用。

图3-1 多台同步电动机的恒压频比控制调速系统

MS—永磁同步电动机群

与异步电动机矢量控制相比，同步电动机矢量控制有许多不同，主要表现在：①异步电动机矢量控制以转子磁链为基准，对于小容量同步电机矢量控制传动可采用转子磁链定向，但大中容量的同步电动机矢量控制传动则均采用气隙磁链定向；②同步电动机的磁链主要靠励磁电流建立和控制，异步电动机转子电流和磁链靠感应产生，无须外加励磁，省去励磁装置；③同步电动机定子电流的磁化分量用于控制电动机功率因数及校正磁链的动态偏差，异步电动机的功率因数由电动机参数和负载情况决定，不能控制，定子电流磁化分量用于建立和控制电机磁链；④同步电动机d、q轴磁路不对称，增加了矢量控制计算的复杂性，且定向复杂。同步电动机矢量控制系统不但比异步电动机矢量控制系统复杂，异步电机矢量控制存在的问题,在同步电机矢量控制中同样存在，而且气隙磁链定向方式属于静态解耦控制。

针对同步电机矢量控制存在的缺点与不足，近年电工界又进行了广泛深入的研究，试图将各种控制理论方法应用于同步电机传动系统，以改善性能。如将鲁棒控制、滑模控制、自适应控制、智能控制应用于同步电动机传动系统的速度或位置控制[11]-[12],以改善系统对参数变化及各种不确定性干扰的适应性，使系统在较宽的参数变化范围内及各种不确定性影响情况下仍具有优良的动、静态性能；将直接转矩控制、非线性控制理论应用于同步电动机转动系统[13]-[14]，利用控制理论或技术本身具有的优点改善系统性能。但是，目前对同步电动机控制策略的研究还不如对异步电动机控制的研究那样深入、充分，除传统的矢量控制系统已得到应用外，其它的系统都只是停留在理论探索或实验阶段，尚未得到应用;而且象异步电动机的各种控制策略一样，现有的各种

同步电动机传动系统都存在不足，较复杂且计算量大，系统性能很大程度上依赖于控制用电子器件的高速化。

4 总结与展望

(1)由于各种控制策略各有优缺点，在实际应用中应当根据性能要求采用与之相适应的控制策略，以取得最佳性能，不可千篇一律。

(2)交流传动发展到今天，在控制策略方面虽已取得了很多非常有用的成果，但是仍然很不完善，存在许多问题待解决。今后很长一段时间内，关于交流传动控制策略的研究应主要围绕以下几个方面展开：

①研究具有较高动态性能，能抑制参数变化、扰动及各种不确定性干扰，且算法简单的新型控制策略；

②研究具有智能控制方法的新型控制策略及其分析、设计理论； ③研究高性能的无速度传感器控制策略。