开关磁阻电机调速系统的PSD控制研究研究与设计开关磁阻电机调速系统的PSD控制研究林青松，杨孝敬，张聚伟（河南科技大学，河南洛阳471003）摘要：针对开关磁阻电机（SRM）调速系统的严重非线性、时变性和强耦合性，应用免疫反馈机理、模糊控制技术以及自适应PSD控制律，在传统PID控制器基础上设计一种模糊免疫PSD控制器和一个神经网络模型，实现了SRM系统的智能控制，还可以对非线性动态过程进行精确描述。仿真结果表明，采用该方法能使SRM系统获得良好的控制性能，并能减少参数调整的工作量。关键词：开关磁阻电机；模糊免疫PID;PSD控制；调速系统中图分类号：TM921文献标识码：A文章编号：1002—087X（2012）08—1185—03FuzzyimmunePSDcontrolstudyofswitchreluctancemotorspeedregulationsystemLINQing-song?YANGXiao-jing,ZHANGJu-wei(HenanUniversityofScienceandTechnology,LuoyangHenan471003/China)Abstract：Aimingatswitchingreluctancemotor's(SRM)seriousnon—1inearity,time—changeandstrongcoup1ing,akindoffuzzyimmunePSDcontrollerwasdesignedbasedonthetraditionalPIDcontrollerwithimmunefeed—backmechanism,control.fuzzycontroltechnologyandself—adaptingPSDcontrolru1esoastorea1izeSRMsystemintel1igentThesimu1ationresu1tshowsthatadoptingthismethodcanmakeSRMsystemobtainfinecontrolperformanceandreduceworkloadforparametersadjustment.Keywords:switchingreluctancemotor；fuzzyimmunePID;PSDcontro1；speedregulationsystem开关磁阻电机(SRM)以其优越于传统电机的结构、性能和经济指标，得到Y极大的关注。与其它调速系统相比，SRM驱工作可靠、效率高、成本低，但因定、转子的动系统结构简单、双凸极结构及磁路的高度饱和，使得其磁链和转矩均为转子位置和相电流的非线性函数，传统的线性控制方法难以满足SRM严重非线性、变结构、变参数的要求，并很难获得理想的动、静态性能。目前应用于非线性、时变系统的智能控制技术已成为研宂的热点［1-2］。免疫控制是智能控制中新兴的研究领域，虽然取得了初步成果，但在生物学领域，免疫学就是一门相对年轻的学科，免疫系统本身的工作机理还不太清楚，因此系统的设计到目前为止还没有系统而有效的技术方法，而且各种免疫控制算法不断出现。为了使SRM系统取得优良的调速性能和控制品质，将模糊免疫PID控制算法与自适应PSD(比例、求和、微分)控制相结合，利用免疫系统的简单工作原理与根据过程误差的几何特性建立的PSD控制律，设计了一种模糊免疫PSD控制器，并将它应用于SRM调速系统，实现了PID控制器参数的自适应调整，提高SRM的控制性能，减少参数调整的工作量。收稿日期：2012-01-07基金项目：国家自然科学基金(61040010)作者简介：林青松(1965—)，男，河南省人，副教授，硕士生导师，主要研宄方向为运动控制系统，计算机控制与仿真技术。图1开关磁阻电机系统结构图1开关磁阻电机调速系统结构开关磁阻电机调速系统主要由SRM、功率变换器、控制器、位置检测器等组成，控制器是系统的中枢，它接收速度指令、速度反馈信号、电流传感器和位置传感器采样信号等信息，并对其进行综合分析处理，发出控制信号，实现对SRM运行状态的有效控制。控制器采用模糊免疫PSD控制，系统结构见图1。2免疫PID控制原理免疫PID控制器是借鉴生物系统的免疫机理而设计的一种非线性控制器[3]。根据免疫反馈机理，定义第k代的抗原数量为e(k)，由抗原刺激的来白增强细胞TH的输出为TH(k)=kle(k),式中kl为激励因子。假设Ts抑制细胞对B细胞的影响为Ts(k),那么Ts(k)=k2f[AS(k)]e(k),式中k2为抑制因子;f[AS(k｝】为非线性函数,反映抑制细胞Ts的抑制量。因此B细胞接收的总刺激为：11852012.8Vo1.36No.8研究与设计Ts(k)=kl-k2f[AS(k)]e(k)0如果控制系统第k个采样时刻给定值与输出值的偏差Kl'>KD',增加了参数调整工作量和难度。为进一步提高算法的性能，这里将模糊免疫PID算法与自适应PSD控制律结合起来，建立可以对积分、微分增益加以调节的模糊免疫PSD控制算法。自适应PSD控制律是Marsik和Strejc共同提出的，它根据过程误差的...