ipmsm調速系統的快速免疫模糊控制器
劉 剛1，李華德2，楊麗娜3
（1河南工業大學信息科學與工程學院，鄭州450001；2北京科技大學信息工程學院北京100083；3解放軍信息工程大學技術學院，鄭州450004）
摘要：針對模糊控制器在內置式永磁同步電機調速控制系統應用中計算負荷過重的缺陷，提出了一種基于免疫模糊控制器的調速系統方案首先設計了模糊控制器，然后引入混沌思想來改進的免疫優化算法，進而對模糊控制囂參數進行優化這種控制器計算負荷小，適合實際應用，實驗研究驗證了該算法的可行性和有效性，
關鍵詞：永磁同步電機；免疫算法；模糊控制；混沌優化
中圖分類號：tm351；tm341 文獻標志碼：a 文章編號：1001-6848(2010)05-0049-04
0引 言
內置式永磁同步電機因其具有體積小、結構簡單、維修簡便、轉矩慣性比高、可靠性高等特點，在現代交流調速系統中得到了廣泛應用。ipmsm是一典型的非線性多變量耦合系統，線性控制難以滿足高控制性能的要求。加之存在一些不可預見的干擾和電機運行過程中溫度的變化對電機參數影響，另外電機負載一般都不精確，甚至是未知的，如何有效地控制電機一直是困擾工程師的難題。通常，高性能的調速系統要求快速準確的響應、抗擾性強、快速跟蹤。傳統的控制器（pi、pid控制器）和各種自適應控制器（參數自適應控制器，滑模控制器，變結構控制。
北京市自然科學基金項目對速度、參數變化和負載擾動階躍變化非常敏感。然而ipmsm難以獲得精確的電阻參數，導致這些控制器的設計復雜。由于電流和轉速的非線性鵝合，以及磁飽和導致的非線性，使得ipmsm調速控制再一次變得復雜。
因為ipmsm這些非線性特性，高性能的智能控制引起人們特別的關注。模糊控制器超過常用控制器的主要優點是其不需要實際系統的數學模型，并且能處理復雜的震動模型。最近一些年，應用模糊算數的調速系統已經出現。然而，多輸入、多函數、多規則的常規模糊控制器的實時應用時，卻面對著大量計算的缺點。本文主要是針對ipmsm調速系統設計新型模糊控制器，克服處理ipmsm系統的計算負荷問題。
1 ipmsm的模糊控制策略
1.1數學模型
建立ipmsm的電磁一機械數學模型之前，做·如下假設：忽略鐵心飽和，不計渦流和磁滯損耗；永磁材料的電導率為零；轉子上沒有阻尼繞組；相繞組中感應電動勢波形為正弦。
定子電壓方程
電磁轉矩方程
電動機的運動方程
根據式(1)~式(4)的電機模型，控制d-q軸的電流即可以完成調速任務；進而可以保持i。=o，控制i0來控制轉速。因此ipmsm模型可以寫為：
1.2模糊控制
采用模糊控制的ipmsm系統矢量控制示意圖，如圖l所示。圖中模糊控制器控制輸出量。
λ(k)為k時刻i的增量,在每一次采樣時間,通過以下步驟,計算λ(k)的值.
(1)在每一個采樣時間計算轉速差a和轉差加速度a(k)。a（k）的函數表達式為
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