永磁無刷電機(jī)數(shù)學(xué)模型經(jīng)坐標(biāo)變換后,id,id之間仍存在耦合,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)id和iq的獨(dú)立調(diào)節(jié)。若想使永磁無刷電機(jī)獲得良好的動(dòng)、靜態(tài)性能,就必須解決id,iq的解耦問題。若能控制id恒為0,則可簡(jiǎn)化永磁無刷電機(jī)的狀態(tài)方程式為:
此時(shí),id與iq無耦合關(guān)系,Te=npψfiq,獨(dú)立調(diào)節(jié)iq可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的線性化。實(shí)現(xiàn)id恒為0的解耦控制,可采用電壓型解耦和電流型解耦。前者是一種完全解耦控制方案,可用于對(duì)id,iq的完全解耦,但實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜;后者是一種近似解耦控制方案,控制原理是:適當(dāng)選取id環(huán)電流調(diào)節(jié)器的參數(shù),使其具有相當(dāng)?shù)脑鲆妫⑹冀K使控制器的參考輸入指令id*=O,可得到id≈id*=0,iq≈iq*o,這樣就獲得了永磁無刷電機(jī)的近似解耦。圖3給出基于矢量控制和id*=O解耦控制的永磁無刷電機(jī)。
雖然電流型解耦控制方案不能完全解耦,但仍是一種行之有效的控制方法,只要采取較好的處理方式,也能得到高精度的轉(zhuǎn)矩控制。因此,工程上使用電流型解耦控制方案的較多。然而,電流型解耦控制只能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)電流和轉(zhuǎn)速的靜態(tài)解耦,若實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)耦合會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的控制精度。另外,電流型解耦控制通過使耦合項(xiàng)中的一項(xiàng)保持不變,會(huì)引入一個(gè)滯后的功率因數(shù)。