現(xiàn)代電機結(jié)課報告論文-基于擴張狀態(tài)觀測器和有限時間控制的感應電機直接轉(zhuǎn)矩控制(存儲版)
【正文】 ) FTC+ESO控制突加負載段局部放大圖(e) 轉(zhuǎn)矩響應對比圖(f) PI控制突加負載段局部放大圖(g) P+ESO控制突加負載段局部放大圖(h) FTC+ESO控制突加負載段局部放大圖圖 7 轉(zhuǎn)矩響應曲線對比(實驗)從圖6和圖7可以看出P+ESO和FTC+ESO都沒有出現(xiàn)超調(diào),且FTC+ESO具有更快的速度響應,在突然加入額定轉(zhuǎn)矩負載時,本文所提出的復合控制方案能有效地消除因負載擾動變化引起的速度下降,具有更好的抗干擾能力。最后,通過仿真和實驗結(jié)果比較驗證了該方法的有效性。 飽和限幅為。6s時突然加入額定轉(zhuǎn)矩負載時,FTC+ESO方法作用下的系統(tǒng)速度響應可以更快的回復,與其他兩種方法比較,具有更短的調(diào)節(jié)時間。5 仿真與實驗 仿真結(jié)果為了驗證所提復合控制方法的有效性,對3種控制方法:有限時間比例反饋加擴張狀態(tài)觀測器(FTC+ESO)控制、比例加擴張狀態(tài)觀測器(P+ESO)控制和比例積分(PI)控制在感應電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的應用做了仿真比較。進一步可得 (17)其中。引理 3考慮如下的級聯(lián)系統(tǒng)?？刂坡傻脑O(shè)計目標是使閉環(huán)系統(tǒng)(10)的速度偏差在有限時間內(nèi)收斂到一個很小的區(qū)域。因此根據(jù)式(6),可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩角來改變電機的轉(zhuǎn)矩,這是感應電機直接轉(zhuǎn)矩控制的實質(zhì)。通過適當選取觀測器參數(shù),系統(tǒng)的集合擾動就可以很好地觀測并進行前饋補償。DOB基本思想是將外部力矩干擾及模型參數(shù)變化造成的實際對象與名義模型輸出的誤差等效到控制輸入端。雖然傳統(tǒng)基于反饋控制的方法,如PID控制,可以最終抑制擾動,但是這些反饋方法不能直接對擾動快速地起作用[5]。關(guān)鍵詞: 感應電機。與傳統(tǒng)的PI控制以及P+ESO控制方法進行仿真與實驗結(jié)果比較，驗證了方法的有效性。如果控制器沒有足夠能力消除這些干擾的影響,就會造成系統(tǒng)性能的下降。其中擾動觀測器(disturbance observer, DOB)[10]和擴張狀態(tài)觀測器(extended state observer, ESO)在交流伺服系統(tǒng)的應用頗受關(guān)注。首先, 采用擴張狀態(tài)觀測器用來估計系統(tǒng)的狀態(tài)和擾動,把系統(tǒng)的不確定項和外界的擾動一起當作系統(tǒng)的總擾動。電機運行時,為充分利用電動機的定額,通常保持定子磁鏈的幅值為額定值,轉(zhuǎn)子磁鏈幅值由負載決定。 復合控制器設(shè)計定義給定速度和反饋速度之間的誤差狀態(tài)(9)由式(5)可得速度誤差系統(tǒng)的狀態(tài)方程(10)其中。引理 2如果以下條件成立:1)系統(tǒng)(13)是全局輸入狀態(tài)穩(wěn)定的；2),則系統(tǒng)(13)的狀態(tài)漸近收斂到零, 即。計算得其中: 。進一步,利用引理3可得閉環(huán)系統(tǒng)(12)和(14)為漸近穩(wěn)定的。圖4可以看出:在t = 0。參數(shù)設(shè)置為:FTC+ESO: ,；P+ESO:,；PI :,。此外,本文還對控制器的穩(wěn)定性進行了分析。6 結(jié)論本文針對感應電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng),提出了一種基于擴張狀態(tài)觀測器和有限時間反饋控制的復合控制方法。電流電壓信號由霍爾傳感器檢測,增量式光電編碼器檢測電機轉(zhuǎn)速。參數(shù)設(shè)置為: FTC+ESO:,；P+ESO:,
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1