电动推杆

本文采用了 MATLAB/Simulink 搭建了实验 平台，控制系统仿真模型如图 7 所示，其中给定的电机母线电压为 380 V，转速目标设定值为3000 r/min，启动负载转矩为20 N·m。采用的电机 参数如表1所示。

表1 内置式永磁同步电机参数

图7 系统仿真模型框图

因为反馈 id 的值比较小，相比 i q 容易受到干 扰，在仿真中，在0.2 s时刻模拟受到大的扰动，在 0.22 s时扰动结束。波形图如图8所示，扰动峰值 达到40 A，而原来值 id ≈ -10 A，扰动强度约为原 来的5倍。

从图 9 和图 10 可以看出，在 id 受到将近 5 倍 大的干扰下，采用电流前馈调节和电流补偿法，三 相电流的正弦度依然比较好，转矩Te波形图也比 较平缓。由图11可知，采用电压补偿法得到的补 偿值 ΔVd ' 、ΔVq ' ，通过对 Vd、Vq 快速补偿，可以减 少母线电压纹波，防止电磁干扰的传导。

由图12和图13，图14和图15比较可知，采用 了电流前馈调节，在IPMSM测量模块测出的 id、iq 大小没有大幅度变化，在 0.2 s 时，仍然比较平缓。比较未采用电流前馈调节，id 扰动减少了 233.3%，转速n的扰动减少了198.1%，抗干扰效果 明显。值得注意的是：如图 12 所示，因为电机参 数不够精确，会使得控制结果存在静态误差。在 实际应用时，在无法得到精确电机参数的情况下， 可以根据指令值和反馈值的差值的大小来启动和 关闭电流前馈调节，这样就可以避免了静态误差， 又可以取得抵抗大扰动的效果。

由图16和图17对比可知，在反馈值 id 受到的 干扰与本身值的差距不明显，扰动强度较小时，抗 干扰效果就没那么明显了。

总结

由仿真的结果可以得出：电流前馈调节能够 检测并抵抗大扰动，提高系统的性能；电压补偿法 能够减少电压纹波，从而提高系统和整车的电磁 兼容性。值得注意的是，当代电动汽车的关键技 术中就有包括如何解决温度对参数的影响，MT? PA、弱磁控制、解耦策略都与电机参数密切相关， 当参数改变时控制也会降级。由于电机参数的不 确定性，或由于工作条件的变化引起电机参数的 变化，电流前馈调节和电压补偿也会受到影响。 当今已有很多学者对电极参数在线辨识的研究已 取得比较大的成果，电流前馈和电压补偿法有着 一定的实用价值。