異步電機自抗擾控制研究.pdf

1、異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)以其思路新穎、控制方案簡單及性能優(yōu)越等特點受到人們的普遍重視。但是由于異步電機是一個高階、非線性、強耦合的多變量復(fù)雜系統(tǒng)，并且受模型參數(shù)攝動以及外界干擾的影響，使控制器的設(shè)計成為一個復(fù)雜的問題。本文提出了將自抗擾控制技術(shù)應(yīng)用于異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中，以實現(xiàn)異步電機的高性能的控制。 首先，介紹了異步電機和逆變器的數(shù)學模型，然后分析了異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理，在Simulink環(huán)境下構(gòu)建了圓形磁鏈的

2、直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，直接轉(zhuǎn)矩控制的低速性能較差，一組PI參數(shù)不能對電機運行的各個工況的都實現(xiàn)良好的控制性能。 在對傳統(tǒng)PID優(yōu)缺點進行分析的基礎(chǔ)上，介紹了跟蹤微分器、擴張狀態(tài)觀測器、非線性狀態(tài)誤差反饋和自抗擾控制器的基本原理，給出了自抗擾控制器的結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)建了自抗擾控制器的仿真模型。闡述了自抗擾控制器解決多變量系統(tǒng)耦合的基本原理，并進行了仿真，表明自抗擾控制器不依賴受控對象模型，對相互之間的干擾能實現(xiàn)很好的解耦。

3、 重點研究了自抗擾控制算法應(yīng)用于異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制，給出了系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖，分析了異步電機轉(zhuǎn)速自抗擾控制器的設(shè)計方案，使用一階ADRC設(shè)計了異步電機轉(zhuǎn)速自抗擾控制器，并采用S-函數(shù)實現(xiàn)了ADRC控制算法。在大量仿真實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)了異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制自抗擾控制器的參數(shù)整定方法，建立了基于自抗擾控制器的直接轉(zhuǎn)矩控制仿真結(jié)構(gòu)圖。 仿真結(jié)果表明，與經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化的PI控制相比，基于ADRC的異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在突加負載、外界