摘要
随着电力电子技术的快速发展以及新能源发展理念的大力推行，永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor，PMSM）因其高性价比、高传递效率等特性广泛应用于各大工业领域，尤其是新能源汽车领域。本文介绍了模糊PID控制中模糊规则、模糊论域、比例因子和量化因子的选取规则和方法，以永磁同步电机在实际运行过程中转速快速响应及转速稳定性问题作为研究重点，结合非线性控制理论分析PMSM的非线性及强耦合特性，选择反步控制作为控制策略将PMSM非线性系统分解成数个子系统，通过为每个子系统设计Lyapunov函数保证子系统的稳定性，从而实现系统的全局稳定。考虑到PMSM系统运行过程中参数摄动以及负载突变的情况，本文设置定子电阻和负载转矩为未知估计量，将模糊控制与反步控制相结合设计出PMSM系统的控制律和自适应律，以实现系统在转速调节过程中的稳定性。由于模糊控制中比例因子和量化因子的选取对专家经验过度依赖，文章利用遗传算法对模糊控制初始参数进行优化，最终设计出模糊自适应反步控制器。 本文搭建了PID控制、模糊PID控制、遗传算法优化的模糊PID控制以及模糊自适应反步控制下的PMSM仿真模型，在转速快速响应、转速跟踪、抗负载、抗干扰等方面进行仿真对比研究。最后在实验平台上搭建PID控制、遗传算法优化的模糊PID控制、模糊自适应反步控制器，并进行实验对比。仿真和实验数据表明模糊自适应反步控制具有更好的转速快速响应能力、转速跟踪能力和转速稳定性。
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