磁浮列車用直線同步電機自抗擾矢量控制調速系統(tǒng).pdf

1、磁浮列車的直線同步驅動系統(tǒng)是一個多變量、非線性、不確定的控制對象。對于這樣一個復雜系統(tǒng)，其控制器設計具有較高難度。采用矢量控制方法，可以將直線同步電機控制系統(tǒng)分解為磁鏈和轉矩兩個子系統(tǒng)，在一定程度上實現了磁鏈和轉矩兩個環(huán)節(jié)的解耦控制。 對于轉子磁場定向矢量控制下的直線同步電機控制器的設計，目前采用最廣泛的是PI調節(jié)方法。PI調節(jié)器采用經典調節(jié)理論進行設計，不依賴于對象的數學模型，是一種基于誤差反饋的控制策略。由于PI調節(jié)器的簡單

2、性和實用性，在實際系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。由于PI調節(jié)器本身的局限性，控制器的控制性能不高，一組PI調節(jié)器參數不能適應不同的運行環(huán)境。 自抗擾控制(ADRC)是一種基于擾動的控制方法，不依賴于被控對象模型，在未知強非線性和不確定強擾動作用下都能保證控制精度。目前ADRC技術主要包括跟蹤．微分器(TD)、擴張狀態(tài)觀測器(ESO)和非線性反饋(NLSEF)等環(huán)節(jié)。本文基于這一控制技術，以磁浮列車用直線同步電機為控制對象，設計了轉速環(huán)

3、和電流環(huán)控制器，處理轉速與電流方程中的未知外擾和模型耦合項。論文提出了一階ADRC的優(yōu)化結構，采用線性模型代替經典ADRC中的部分非線性環(huán)節(jié)，在保證控制性能的前提下，簡化了模型結構，降低了計算量。為了驗證自抗擾控制器的控制性能，在仿真中給控制對象施加了各種擾動，仿真結果表明，這種控制方法能很好地觀測各種擾動并進行前饋補償，具有快速性、魯棒性、無超調的優(yōu)點。 為了與PI調節(jié)器控制性能進行比較，本文也對PI控制方法進行了仿真。仿真結