转矩模糊自适应控制异步电机软起动研究

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1、第45卷第5期电力电子技术Vo1．45．No．52011年5月PowerElectronicsMav2011转矩模糊自适应控制的异步电机软起动的研究杨玉岗，李林鸿(辽宁工程技术大学，电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105)摘要：针对异步电机直接起动过程中存在的问题，研究了一种基于模糊自适应控制的异步电机转矩斜坡起动方式。通过分析异步电机恒转矩负载机械特性，推导出转矩斜坡起动方式的数学模型。利用Matlab中电气系统模块库和模糊逻辑工具箱，建立了基于模糊自适应控制的异步电机软起动系统仿真模型，并进行仿真。仿真结果表明．恒转矩负载下模糊自适应控制的转矩斜坡软起动方式正确有效，可有效减小起

2、动过程中对电网的冲击．降低了对拖动系统的不利影响，同时起动过程平稳。最后通过示波器测试验证了结果的正确性。关键词：异步电机；软起动；模糊自适应控制；转矩斜坡中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1000—10ox(2011)05-0057-03ResearchofSoft-staringforAsynchronousMotorwithTorqueSelf-adaptiveFuzzyControlYANGYu—gang，LILin—hong(LiaoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China)Abstract：Consideringthe

3、existingproblemsasasynchronousmotorstartupdirectly，thispaperstudysatorqueslopestart．upmodeforasynchronousmotorbasedonself-adaptivefuzzycontro1．Throughanalysisofmechanicalcharacteris—ticsofasynchronousmotorwithconstanttorque，thepaperestablishesmathematicmodeloftorqueslopestart—upmodeforasynchronou

4、smotorbasedonself—adaptivefuzzycontro1．WiththeuseofthepowersystemblackestandthefuzzylogictoolboxinMatlab，thesimulationmodelisbuiltandsimulink．Thesimulationresultsshowthatthesoft—staringmodeiscorrectandefective，reducestheshocktotheelectricalnetworkandtheadverseeffectsonthedragsystemandmakeasynchro

5、nousmotorstartupverysmoothly．Theoscilloscopetestprovedtheconclusionscorrect．Keywords：asynchronousmotor；soft—starting；self-adaptivefuzzycontrol；torqueslope1引言有更大的灵活性、适应性，控制精度更好。三相异步电机以其低成本，高可靠性和易于2转矩斜坡起动原理维护等特点而被广泛应用。但其直接起动时，冲击图1示出软起动器主电路。通过控制晶闸管电流可达额定电流的5～7倍⋯，引起电机发热，从的触发角来调节电机电压，再加上转矩闭环控制而加速电机的绝缘

6、老化，并对供电线路造成冲击，以达到控制电机的电磁转矩按照设定曲线线性上造成设备故障。因此采用良好的控制策略和起动升．实现电机转矩斜坡起动。方式有效控制起动过程，是非常重要的研究课题。交流电机起动过程复杂，参数整定较困难，部分参数会随工作点的变化而变化，因此应采用适当的智能控制手段【：】，以消除参数变化和扰动的影响。这里提出采用模糊自适应控制策略，在控制过程中应用模糊推理的方法对模糊控制规则进行1晶闸管调』盘电路自调整．使模糊控制系统有最佳的动态性能。模糊图2a示出单相晶闸管电路电压波形，可得：规则自适应控制系统不仅具有常规模糊控制系统f0=-'rr—+响应时问短、超调量小、鲁棒性较强等优

7、点，且具匹定稿日期：2010—10—29作者简介：杨玉岗(1967一)，男，内蒙古人，博士，教授，博图2b示出转矩斜坡起动控制曲线。转矩斜坡士生导师，研究方向为电力电子磁技术。起动是使电机的起动转矩由小到大线性上升。57第45卷第5期电力电子技术Vo1．45．No．52011年5月PowerElectronicsMay20114自调整模糊控制器设计4．1模糊自适应控制器的结构设计考虑到系统对准确性和快速性的要求，这里一．÷—一—／／