基于PI-IP双等级自由度控制器的永磁同步电机转速控制方法

微特电机 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (9): 53-56,72.

基于PI-IP双等级自由度控制器的永磁同步电机转速控制方法

徐亚美，潘秉钰，苗　强，邓金涛

潍柴动力股份有限公司内燃机与动力系统全国重点实验室,潍坊 261000

出版日期:2026-09-28 发布日期:2026-09-28
作者简介:徐亚美(1988—),女,硕士,高级工程师,主要研究领域为新能源动力总成及电机控制。潘秉钰(1994—),男,硕士,工程师,主要研究新能源动力总成控制。苗强(1988—) ,男,博士,高级工程师,主要研究方向为电机及逆变器控制。邓金涛(1985—),男,硕士,高级工程师,主要研究新能源动力总成控制与设计。

Speed Control Method of PMSM Based on PI-IP Double Degree Freedom Controller

XU Yamei,PAN Bingyu,MIAO Qiang,DENG Jintao

State Key Laboratory of Engine and Powertrain System,Weichai Power Co. ,Ltd. ,Weifang 261000,China

Online:2026-09-28 Published:2026-09-28

摘要/Abstract

摘要：

为了提高永磁同步电机转速控制的阶跃响应和抗负载突变能力,本文在比例积分( proportional-integral,PI) 控制基础上融合积分比例( integral-proportional, IP) 调节器和抗饱和控制,形成带抗饱和功能的PI-IP双等级自由度控制器。基于永磁同步电机机械运动方程分析了PI和IP两种控制方法的特性。通过伯德图分析研究 PI-IP 双自由度控制的特性,从理论上证明改进方案的可行性。通过仿真验证了所提方法的有效性。仿真结果表明,改进方法与传统 PI 控制比较,系统在转速突变时超调量降低显著;负载突加突减时,稳定性提高。

关键词: 永磁同步电机, 转速控制, 比例积分控制, 比例积分-积分比例双等级自由度控制

Abstract:

To improve the step response and the capability to resist abrupt load variations of the permanent magnet synchronous motor (PMSM) speed control, an integral-proportional (IP) regulator with anti-windup controller was integrated into a traditional proportional-integral (PI) speed controller, forming a PI-IP dual-degree-of-freedom controller with anti-windup functionality. The characteristics of PI and IP control methods were analyzed based on the mechanical motion equation of the PMSM. The properties of the PI-IP dual-degree-of-freedom control strategy were investigated through Bode diagram analysis,theoretically demonstrating the feasibility of the improved scheme. The performance of the proposed method is evaluated through simulations. The results indicate that compared with traditional PI control,the improved method significantly reduces overshoot during sudden speed changes and enhances stability under abrupt load variations.

Key words: permanent magnet synchronous motor, speed control, proportional-integral control, proportional-integralintegral-proportional double-degree-freedom controller

中图分类号:

TM351

徐亚美, 潘秉钰, 苗　强, 邓金涛. 基于PI-IP双等级自由度控制器的永磁同步电机转速控制方法[J]. 微特电机, 2026, 54(9): 53-56,72.

XU Yamei, PAN Bingyu, MIAO Qiang, DENG Jintao. Speed Control Method of PMSM Based on PI-IP Double Degree Freedom Controller[J]. Small & Special Electrical Machines, 2026, 54(9): 53-56,72.

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