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  文章標(biāo)題:感應(yīng)電動機動態(tài)效率優(yōu)化的自抗擾解耦控制
回復(fù)文章
作者:vivan2254  發(fā)表時間:2010-5-20 11:38:47
感應(yīng)電動機動態(tài)效率優(yōu)化的自抗擾解耦控制
    苗敬利2,李華德l,胡廣大1,趙仁濤1
(1北京科技大學(xué)信息工程學(xué)院,北京100083;2河北工程大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,邯鄲056038
 
 
 
摘要:針對感應(yīng)電動機系統(tǒng)具有強耦合、不確定性、干擾因素多、非線性等特點,針對感應(yīng)電機****轉(zhuǎn)矩每安培控制策略,應(yīng)用自抗擾控制( adrc)靜態(tài)解耦和擴張狀態(tài)觀測器(eso)動態(tài)解耦技術(shù),給出一種適用于感應(yīng)電機效率優(yōu)化控制的adrc解耦設(shè)計方案。為了提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度減少計算量,設(shè)計了一種去掉跟蹤微分器(td),并且eso和nf采用線性函數(shù)的adrc。仿真結(jié)果表明,該控制方案不僅能提高輕載時電動機的運行效率,而且具有良好的轉(zhuǎn)速跟蹤效果,并且具有較好的魯棒性和抗干擾能力。
關(guān)鍵詞:感應(yīng)電動機;自抗擾控制;效率優(yōu)化;轉(zhuǎn)速跟蹤;解耦
中圖分類號:tm346+2    文獻(xiàn)標(biāo)志碼:a    文章編號:1001-6848(2010)04-0034-05
o引 
  隨著能源危機和環(huán)保要求的日益高漲,感應(yīng)電機的效率優(yōu)化揎制研究引起了廣泛的關(guān)注,但大多數(shù)的研究是基于穩(wěn)態(tài)的,而且取得了一些研究成果[i-5]。但對于需要頻繁地調(diào)速的一些工作場合,電動機經(jīng)常處于動態(tài)過程中,因此要求電動機的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)效率都要高。
    目前,對于效率優(yōu)化的感應(yīng)電機驅(qū)動系統(tǒng),在動態(tài)時,為了提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度通常采取的方式是:
(1)恢復(fù)為額定轉(zhuǎn)子磁鏈下的矢量控制,動態(tài)過程結(jié)束后,再采用效率優(yōu)化控制;
(2)直接將定子的勵磁電流指令恢復(fù)到額定值”1和動態(tài)中重新分配定子電流分量的方法,以得到較好的動態(tài)響應(yīng)。這些方法的缺點是沒有考慮電機動態(tài)變化過程中的效率優(yōu)化。因此,希望在進(jìn)行效率優(yōu)化的同時對電磁轉(zhuǎn)矩和磁鏈進(jìn)行動態(tài)解耦控制,使轉(zhuǎn)子磁鏈的改變不影響轉(zhuǎn)速的響應(yīng)速度。
  本文針對****轉(zhuǎn)矩每安培控制策略提出了一種兼顧電動機動態(tài)效率和轉(zhuǎn)速響應(yīng)速度的新的方法,采用adrc和eso動態(tài)解耦技術(shù),實現(xiàn)了異步電動機控制系統(tǒng)的動態(tài)解耦,在保證動態(tài)效率的同時和保證了轉(zhuǎn)速響應(yīng)的快速性。
1異步電動機的數(shù)學(xué)模型
1.1異步電動機的每安培****轉(zhuǎn)矩控制
    在按轉(zhuǎn)子磁場定向的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,感應(yīng)電動機的動態(tài)數(shù)學(xué)模型為
  電壓模型為:
  電磁轉(zhuǎn)矩為
                     
  當(dāng)電機穩(wěn)態(tài)運行時則
                      
    考慮到定子電流幅值的限制,由(4)式電機定子d、g軸的參考值為:
        
    在穩(wěn)態(tài)運行中,由于轉(zhuǎn)子磁鏈為常數(shù),由式(1)可知,轉(zhuǎn)速由g軸電流i。產(chǎn)生,轉(zhuǎn)子磁鏈由定子電流的勵磁分量d軸電流i產(chǎn)生,與q軸電流無關(guān),這說明實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子磁鏈和轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)解耦。由式(2)可知,由于大多數(shù)電機一很小,定子電流的勵磁分量i。可由磁鏈電壓分量usd單獨控制,即i/sd控制轉(zhuǎn)子磁鏈。定子電流的轉(zhuǎn)矩分量;可由轉(zhuǎn)矩電壓分量zlsq線性控制,從而u控制轉(zhuǎn)速。因此能獲得高的控制性能。但在動態(tài)過程中,為提高電機實現(xiàn)定子電壓分量線性控制定子電流分量,從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁鏈和轉(zhuǎn)速的解耦控制。
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