高性能感應(yīng)電機(jī)電流控制研究.pdf

1、電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，使得交流調(diào)速性能可以與直流調(diào)速相媲美，目前，交流調(diào)速已進(jìn)入逐步替代直流調(diào)速的時(shí)代。在高性能感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，首先要設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，然后把整個(gè)電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再設(shè)計(jì)速度調(diào)節(jié)器。因此，電流控制環(huán)是雙閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成部分，電流調(diào)節(jié)器的性能直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的控制性能。人們已經(jīng)對(duì)電流控制做了大量的研究，提出了很多有效的電流控制方法。實(shí)際情況中，感應(yīng)電機(jī)的參數(shù)，尤其是

2、電阻，會(huì)因環(huán)境以及電機(jī)自身工作狀態(tài)的影響而變化，利用基于模型的方法設(shè)計(jì)的控制器對(duì)電機(jī)的參數(shù)變化敏感。所以參數(shù)變化會(huì)極大地影響感應(yīng)電機(jī)的控制性能。本文將自適應(yīng)控制方法用于感應(yīng)電機(jī)的電流控制，依次探討：(i)利用遺忘因子最小二乘(LS)法辨識(shí)時(shí)變參數(shù)的問題；(ii)兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，感應(yīng)電機(jī)模型的自校正(STC)解耦電流控制；(iii)自適應(yīng)的感應(yīng)電機(jī)有限拍電流控制。 本文的主要工作如下： ·考察了遺忘因子最小二乘遞推算

3、法開環(huán)辨識(shí)時(shí)變參數(shù)的過程中，遺忘因子對(duì)于參數(shù)辨識(shí)結(jié)果的影響。又利用遺忘因子最小二乘遞推算法設(shè)計(jì)極點(diǎn)配置自校正控制器，考察遺忘因子對(duì)于閉環(huán)辨識(shí)結(jié)果的影響，為設(shè)計(jì)自適應(yīng)電流控制器作理論準(zhǔn)備。 ·從物理角度利用狀態(tài)反饋對(duì)感應(yīng)電機(jī)的狀態(tài)空間方程進(jìn)行解耦，然后用兩個(gè)比例積分(PI)控制器分別調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流。為了解決電機(jī)參數(shù)變化問題，保證解耦控制器和電流控制器的參數(shù)與電機(jī)的實(shí)際參數(shù)一致，對(duì)感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行遞推參數(shù)估計(jì)，在線校正控制器參數(shù)

4、，實(shí)現(xiàn)了自校正解耦電流控制。 ·設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)的感應(yīng)電機(jī)有限拍電流控制器。在兩相靜止坐標(biāo)系里，通過差分消去電機(jī)模型中的反電動(dòng)勢(shì)，推導(dǎo)出控制電壓的遞推算法。利用補(bǔ)償電壓進(jìn)一步消除電流誤差。針對(duì)有限拍控制器對(duì)電機(jī)參數(shù)變化敏感的問題，在線辨識(shí)電機(jī)參數(shù)，保證控制器參數(shù)能夠跟蹤實(shí)際參數(shù)的變化。得到了魯棒性強(qiáng)的有限拍控制器，獲得了快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和良好的穩(wěn)態(tài)性能。 ·針對(duì)以上所探討的自適應(yīng)控制方案，分別進(jìn)行了仿真研究。結(jié)果表明，本文