永磁同步电机矢量控制（三）——电流环转速环 PI 参数整定

1 电流内环调节器设计

矢量控制系统的电流环是对 iq进行控制，控制的是定子电流，进而控制电机转矩。
电流内环的作用是在电机启动过程中能够以最大电流启动，同时在外部扰动是能够快速恢复，加快动态跟踪响应速度，提高系统的稳定性。

上图为电流内环的流程图，电流内环的输入为电流信号的误差值，输出为参考电压，控制电动机转矩。第一个环节是PI调节器，第二个环节是延迟环节，第三个环节是PWM环节。
其中电机传递函数可通过近似处理为：

在开关频率为10KHZ时，由于开关频率较高，就可以把延迟环节和PWM环节合并处理，记 td = Ts ,并将 Kpwm看成 1 来处理，可得以下流程图：

对以上流程图分析，将电流环按照典型的 I 型系统来整定。
先将PI调节器转化为零极点格式：

则开环传递函数：

这里有很多同学问到，为什么要把PI调节器写成这么复杂的形式，这里的目的其实是为了更加直观的展现PI调节器 与 电机传递函数自带的极点互相对消的过程，从而降低了系统的阶次，将系统整定为一个典型一型系统。
若使得 taoi = Lq / R ，就正好可以用PI调节器的零点对消电机的极点，

从而可以得到整定后开环传函：

与典型一型环节对比，（实际典型一型环节是一个二阶系统）

把两个公式位置对应，算出来典型一型环节的参数，即对K和T进行求解，

在这里插入图片描述
一阶系统按 KT = 0.5 ，这个地方需要大家回顾一下陈伯时老师《电力拖动自动控制原理》书籍中关于工程整定法的章节，这里的KT = 0.5就是依据书中的理论。
最终可以得到电流环PI调节器参数：

将其拓展到d轴

2 转速外环调节器的设计
转速外环的调节器参数设计重新整理了，大家可以看下面系列文章。
由于传函很多细节部分还有得可讲，也值得从自动控制原理的角度去探究PI参数的整定，特整理了一系列专门针对PI参数整定的文章，这一系列文章可以帮助大家从头到尾理解PI参数到底从何而来，也传函框图中每个环节的由来，应该是值得大家阅读的文章。

参数整定以及自动控制原理系列文章：

如何用matlab画bode图——自动控制原理基础补充（一）

一阶惯性环节的性能分析——自动控制原理基础补充（二）

二阶系统的性能分析（开环相幅和阶跃响应）——自动控制原理基础补充（三）

转速环PI参数整定详解（一）——电机传递函数的来源

转速环PI参数整定详解（二）——转速环各个环节传递函数的来源

转速环PI参数整定详解（三）——转速环开环传函特性及其整定策略

整理不易，希望大家帮忙点个赞呀，谢谢啦~^_

系列文章链接：

永磁同步电机矢量控制到无速度传感器控制学习教程（PMSM）
永磁同步电机矢量控制（一）——数学模型
永磁同步电机矢量控制（二）——控制原理与坐标变换推导
永磁同步电机矢量控制（四）——simulink仿真搭建
永磁同步电机矢量控制（五）——波形记录及其分析
永磁同步电机矢量控制（六）——MTPA最大转矩电流比控制
永磁同步电机矢量控制（七）——基于id=0的矢量控制的动态解耦策略
永磁同步电机矢量控制（八）——弱磁控制(超前角弱磁)
永磁同步电机矢量控制（九）——三闭环位置控制系统
永磁同步电机矢量控制（十）——PMSM最优效率（最小损耗）控制策略
**最近太忙了都没能看看博客，因此留下链接大家自取吧，里面有书籍有仿真波形也存好了，还有一些教程笔记。链接：https://pan.baidu.com/s/1US_qG8MMYKMglig0iPTwEQ
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