感應電動機跟蹤控制問題.pdf

1、感應電動機是一類非線性、多變量、不確定、強耦合并附加干擾的混合型系統(tǒng),可作為非線性控制的典型范例,對其理論和應用的研究近年來成為關注的熱點.感應電動機可由二輸入多輸出的五階非線性常微分方程來描述,其中只有兩個狀態(tài)變量是可量測的.更由于未知負載的干擾以及電機參數(shù)的高度不確定性,使得控制的實現(xiàn)往往比較復雜.該文在綜述感應電動機的控制方法和詳細分析感應電動機數(shù)學模型的基礎上,研究了定子磁鏈和轉矩的跟蹤控制問題.所謂跟蹤控制,就是對于受控系統(tǒng),

2、尋找適當?shù)妮斎?即控制律),來實現(xiàn)使輸出跟蹤參考信號的目標.跟蹤問題的解法一般有兩類:一類是全局方法,即利用受控系統(tǒng)的數(shù)學模型和控制目標直接求解出精確的控制律.另一類是分段方法,即借助于采樣、比較和邏輯開關,在各個控制時段根據(jù)輸出誤差的不同,選擇不同的的控制信號.首先,該文研究了基于分段控制律的跟蹤技術—直接轉矩控制(DTC),介紹了DTC的原始提法和啟發(fā)式算法及其近似比,并經(jīng)過一系列坐標變換,實現(xiàn)了DTC中定子磁鏈和轉矩的解耦控制,修

3、正了現(xiàn)有的解耦算法.在此基礎上,該文研究了DTC的穩(wěn)定性條件,分析現(xiàn)有文獻中所存在的問題,去除恒轉速的過強假定,并引入狀態(tài)反饋機制,給出了定子磁鏈和轉矩控制的充分性條件.其次,該文利用基于Lyapunov穩(wěn)定性理論的全局方法來實現(xiàn)漸近跟蹤控制.在分析磁鏈控制模型之前,作為數(shù)學基礎,該文分別研究了一般非齊次線性定常系統(tǒng)漸近跟蹤和時變系統(tǒng)狀態(tài)向量收斂至給定平衡點的充分性條件.進一步討論定子磁鏈漸近跟蹤控制問題,給出了基于無反饋和線性反饋的磁