面向半直驱抽油机的永磁同步电机滑模电流预测控制

蔡萌; 钱坤; 孙延安; 卢成国; 刘伟; 郝振中

doi:10.19292/j.cnki.jdxxp.2026.02.003

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (2) : 332 -340. DOI: 10.19292/j.cnki.jdxxp.2026.02.003

面向半直驱抽油机的永磁同步电机滑模电流预测控制

蔡萌, 钱坤, 孙延安, 卢成国, 刘伟, 郝振中

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摘要

针对现有的普通游梁式抽油机和永磁半直驱抽油机开环控制存在的响应慢，鲁棒性差，尤其是在运行中因未知因素导致系统抗干扰能力不足等问题，提出了一种新的面向半直驱抽油机的永磁同步电机矢量控制系统。首先建立系统的数学模型，包括自然坐标系和变换后坐标系模型，将速度外环设置为全新的滑模面替代传统的PI(Proportional-Integral Controller)控制从而提高转速的跟踪性能；其次电流环通过对下一时刻的d、q轴电流进行预测从而减小因系统动态响应滞后而产生的误差；并且滑模控制对参数变化不灵敏及与扰动无关的特性还可以弥补电流预测控制中对模型精度过依赖的问题，将构建好的外环与内环控制策略进行融合对其性能进行分析预期。最后通过Matlab/Simulink进行仿真实验，并通过实物平台进行双重验证。实验证明，该策略对电机转速和转矩的控制有较好的效果，能提高其鲁棒性和响应速度。