線性自抗擾控制策略在異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對異步電動機(jī)的性能提出了越來越高的要求,而異步電動機(jī)難以建立精確的數(shù)學(xué)模型和PI調(diào)節(jié)器的矢量控制系統(tǒng)參數(shù)魯棒性差兩大問題的存在使得上述要求難以滿足。為此,本文首次將線性自抗擾控制器(LADRC)用于異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。線性自抗擾控制器是在自抗擾控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,但它不是簡單的倒退,應(yīng)該說,自抗擾控制器是線性自抗擾控制器發(fā)展的必經(jīng)階段,線性自抗擾控制器是為解決自抗擾控制器參數(shù)多且整定困難的問題提出來的,用它代替PID調(diào)

2、節(jié)器對異步電動機(jī)進(jìn)行控制,既能滿足對異步電機(jī)高性能的要求,又便于工程中使用。
　　 LADRC的結(jié)構(gòu)決定了它不需要電機(jī)的精確數(shù)學(xué)模型,通過線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測器估計出電機(jī)模型中的耦合項及參數(shù)攝動等引起的總擾動并加以補償,實現(xiàn)了磁鏈和轉(zhuǎn)矩的完全解耦,使系統(tǒng)線性化為積分器串聯(lián)型結(jié)構(gòu),從而簡化了控制對象,提高了控制性能。另外,文中對線性自抗擾控制器的穩(wěn)定性進(jìn)行了證明。
　　 經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),由于都是建立在α-β坐標(biāo)系中,MRAS磁鏈

3、觀測器和基于ESO的磁鏈觀測器觀測出的α、β軸的磁鏈正、負(fù)半周幅值不等,使得總磁鏈具有紋波,并且,上述兩個磁鏈觀測器也存在對轉(zhuǎn)子電阻的魯棒性差的問題。文中引入一個建立在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的磁鏈觀測器,結(jié)構(gòu)簡單,對轉(zhuǎn)子電阻具有固有的魯棒性。由于此觀測器和基于LADRC的矢量控制都建立在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中,因此,控制器和磁鏈觀測器之間不需要坐標(biāo)變換,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
　　 基于LADRC和磁鏈觀測器,建立了具有轉(zhuǎn)速、磁鏈和d、q軸電流環(huán)的異步電

4、機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。在磁鏈觀測的基礎(chǔ)上,根據(jù)矢量控制理論,采用q軸磁鏈?zhǔn)諗坑诹愎烙嬣D(zhuǎn)速,從而建立了無速度傳感器矢量控制異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。
　　 利用MATLAB/SIMULINK對上述兩個系統(tǒng)在空載起動、突加負(fù)載、轉(zhuǎn)速變化、轉(zhuǎn)子電阻變化、轉(zhuǎn)動慣量變化等情況進(jìn)行仿真,并與PID異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了比較。結(jié)果表明此控制方案具有很好的動、靜態(tài)性能;對負(fù)載擾動、電機(jī)參數(shù)變化等具有很強(qiáng)的魯棒性;結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計和參數(shù)調(diào)節(jié)容易。而這些使LADRC將