高性能感應電機電流控制研究.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)速已進入逐步替代直流調(diào)速的時代。在高性能感應電機轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，首先要設(shè)計電流調(diào)節(jié)器，然后把整個電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，再設(shè)計速度調(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系統(tǒng)的控制性能。人們已經(jīng)對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。實際情況中，感應電機的參數(shù)，尤其是

2、電阻，會因環(huán)境以及電機自身工作狀態(tài)的影響而變化，利用基于模型的方法設(shè)計的控制器對電機的參數(shù)變化敏感。所以參數(shù)變化會極大地影響感應電機的控制性能。本文將自適應控制方法用于感應電機的電流控制，依次探討：(i)利用遺忘因子最小二乘(LS)法辨識時變參數(shù)的問題；(ii)兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下，感應電機模型的自校正(STC)解耦電流控制；(iii)自適應的感應電機有限拍電流控制。 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)辨識時變參數(shù)的過程中，遺忘因子對于參數(shù)辨識結(jié)果的影響。又利用遺忘因子最小二乘遞推算法設(shè)計極點配置自校正控制器，考察遺忘因子對于閉環(huán)辨識結(jié)果的影響，為設(shè)計自適應電流控制器作理論準備。 ·從物理角度利用狀態(tài)反饋對感應電機的狀態(tài)空間方程進行解耦，然后用兩個比例積分(PI)控制器分別調(diào)節(jié)勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流。為了解決電機參數(shù)變化問題，保證解耦控制器和電流控制器的參數(shù)與電機的實際參數(shù)一致，對感應電機進行遞推參數(shù)估計，在線校正控制器參數(shù)

4、，實現(xiàn)了自校正解耦電流控制。 ·設(shè)計了一種自適應的感應電機有限拍電流控制器。在兩相靜止坐標系里，通過差分消去電機模型中的反電動勢，推導出控制電壓的遞推算法。利用補償電壓進一步消除電流誤差。針對有限拍控制器對電機參數(shù)變化敏感的問題，在線辨識電機參數(shù)，保證控制器參數(shù)能夠跟蹤實際參數(shù)的變化。得到了魯棒性強的有限拍控制器，獲得了快速的動態(tài)響應和良好的穩(wěn)態(tài)性能。 ·針對以上所探討的自適應控制方案，分別進行了仿真研究。結(jié)果表明，本文