感应电机全阶观测器一种新型离散方法

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1、第46卷第4期电力电子技术Vo1．46．No．42012年4月PowerElectronicsApril2012感应电机全阶观测器的一种新型离散方法凌光，王斯然，陈斌，吕征宇(浙江大学，电力电子技术国家专业实验室，浙江杭州310027)摘要：针对感应电机全阶自适应观测器的离散化问题．通过将欧拉法和双线性变换法相结合，提出了一种新型离散化方法，用于实现感应电机精确的无速度传感器数字控制。自适应全阶磁链观测器的状态变量由定子电流和转子磁链构成。该方法对定子电流采用欧拉法离散，对转子磁链采用双线性法离散。通过合理近似，使得求解磁链的方程组实现解耦，其运算复杂度比传统的双线性法显著降低

2、。该方法的运算量只比欧拉法有略微增加，但精度却比欧拉法有明显改进。实验结果表明，所提出的方法能取得较小的离散误差，从而提高了感应电机无速度传感器控制的准确度。关键词：感应电机；全阶观测器；无速度传感器；离散时间控制中图分类号：TM346文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2012)04—0078—04ANewDiscretizationMethodofFul1．orderObserverforInductionMotorLINGGuang，WANGSi—rail，CHENBin，LUZheng—yu(StateKeyLaboratoryofPowerElectronic

3、s，ZhejiangUnwemity，Hangzhou310027，China)Abstract：Forthediscretizationonfull-orderadaptiveobserverofinductionmotor，anewtypeofmethodisproposedbasedonEulerandbilineartransformationtoaccomplishhigh-precisionperformanceOHdigitalcontrolwithoutspeedsensor．Thestatevariablesofful—orderadaptivefluxobs

4、erverconsistofstatorcurrentandrotorflux．TheproposedmethoddiscretizesstatorcurrentusingEuler，androtorfluxusingbilineartransformation．Throughsomeacceptableap—proximation，theequationsofrotorfluxaredecoupled，andthustherequiredcomputationcanbereduceddramaticallycomparedtothatoftraditionalbilinear

5、transformation．ThecomputationofproposedmethodisonlyalittlehigherthanthatofEuler．buttheprecisionissignificantlyimpmved．Theexperimentalresultstestifythattheproposedmethodcouldachievelowere／ForthanEuler．SOthattheaccuracyofspeedsensor-lesscontroloninductionmotorcanbeimpmved．Keywords：inductionmot

6、or；ful-orderobserver；speedsensor-less；discretetimecontrol1引言通过对离散误差的分析．提出一种新型离散方法，运算量与欧拉法相比并无明显增加，却显著在感应电机无速度传感器控制中，磁链的观提高了中高速区段的磁链观测和转速估算精度。测和转速的估算是两项关键技术[1-3】。在全阶状态该方法对状态变量中的定子电流采用欧拉法离观测器的数字控制中，离散化设计是一个重要环散，对转子磁链采用双线性法离散，并通过合理近节，文献【4—5]就自适应全阶磁链观测器的反馈增似，使得求解磁链的方程组实现解耦，大大降低了益矩阵设计、低速稳定特性做了细致研

7、究，但未考运算复杂度．有利于在数字控制中实现。虑到离散化误差的影响。常用的离散方法是欧拉法和双线性变换法．2全阶磁链观测及转速估算原理双线性变换法的运算极其复杂，制约了其工程实对于感应电机，在忽略温度变化、励磁饱和以现。文献【6]利用了欧拉法进行离散，但随着转速及集肤效应的前提下，感应电机可以用一个四阶的提高，欧拉法离散的误差将大大增加【，不但影线性状态方程描述。选取输入变量为定子电压U=响系统精度，而且容易使系统不稳定『刖，因而在中[M，输出变量为定子电流f=，令全阶观高速区段，难以用欧拉