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1、自适应逆控制的异步电机变频调速系统研究_曲永印第22卷第7期Vol.22No.7控制与决策ControlandDecision2007年7月July2007文章编号:1001-0920(2007)07-0821-04自适应逆控制的异步电机变频调速系统研究曲永印1,白晶1,周振雄1,王忠礼1,邵世煌2(1.北华大学电气信息学院,吉林省吉林市132013;2.东华大学信息学院,上海200051)摘要:将自适应逆控制应用于异步电机变频调速控制,对给定信号、参数摄动和外部扰动分别施以控制,使二者同时达到最佳控制效果,无需
2、在二者之间进行折衷.利用变论域变步长的LMS自适应滤波算法,使自适应逆控制的异步电机变频调速系统及其逆系统辨识的初始收敛速度、时变系统跟踪能力及稳态精度3个指标同时达到最优.仿真实验表明了该控制的先进性和有效性.关键词:异步电机;自适应逆控制;变论域变步长LMS算法中图分类号:TP273文献标识码:AAdaptiveinversecontrolvariablefrequencyspeedregulationofasynchronousmotorQUYong-yin1,BAIJing1,ZHOUZhen-xiong
3、1,WANGZhong-li1,SHAOShi-huang2(1.SchoolofElectricandInformation,BeihuaUniversity,Jilin132013,China;2.SchoolofInformation,DonghuaUniversity,Shanghai200051,China.Correspondent:QUYong-yin,E-mail:qyy1217@yahoo.com.cn)Abstract:Adaptiveinversecontrolisappliedtothev
4、ariablefrequencyspeedregulationofasynchronousmotor.Thereferencesignalandthedisturbancesignalarecontrolled,whichcanachieveoptimaleffectinthemeantime.ApplyingadaptiveLMSalgorithmbasedonvariablestepandvariableregiontovariablefrequencyspeedregulationsystem,theini
5、tialconvergencerate,trickingabilityoftime-varyingsystemandstableprecisionarebestinthemeantime.Thesimulationresultshowstheadvantageandtheeffectivenessoftheadaptiveinversecontrol.Keywords:Asynchronousmotor;Adaptiveinversecontrol;LMSalgorithmwithvariablestepsize
6、andvariableregion1引言自适应逆控制[1]最早是由美国斯坦福大学Widrow教授提出的,主要控制思想是利用被控对象传递函数的逆模型作为串联控制器,对被控对象实施开环控制,同时利用噪声和扰动消除回路,有效抑制和消除参数摄动和外部扰动对系统动、静态性能的影响.矢量控制的异步电机变频调速系统,利用矢量变换理论将转矩与磁链进行解耦[2],然后采用常规PID分别控制,因而获得了与直流电机调速控制相近的性能.但是,矢量控制的转矩与磁链解耦关系受电机参数,尤其是转子参数影响很大,一旦参数发生变化,将会影响解耦条
7、件,破坏解耦关系,使系统控制偏离预期目标;另一方面,由于采用常规PID控制,当对给定信号控制使得系统具有最佳的性能时,往往对扰动控制难以达到最佳控制效果,一般需收稿日期:2006-06-15;修回日期:2006-11-03.在二者之间进行折衷.而自适应逆控制对给定信号和扰动信号分别实施控制,二者可以同时达到最佳,这是常规控制无法达到的.2自适应逆控制自适应逆控制的关键是准确辨识对象的模型和逆模型.利用对象的逆模型作为串联控制器,使系统从给定输入到输出近似为参考模型,具有很好的跟踪控制性能.通过对象与对象模型输出比
8、较,确定出系统扰动响应,再利用对象的逆模型反馈到对象输入端,消除扰动影响,并对给定和扰动分别控制,二者互不影响.其原理如图1所示,图中Gc(s)=M(s)/Gm(s),Gg(s)=1/Gm(s).系统对给定输入的传递函数为参考模型传逆函数M(s),系统响应按参考模型响应.当M(s)=1时,系统响应跟随系统输入.[3]基金项目:教育部重点基金项目(205039);吉林省重点
