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《基于干扰观测器的调速系统的防振控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第卷第期电气传动自动化,洲刹万丑。侧年月飞叭冲基于干扰观测器的调速系统的防振控制刘金琪马洪飞鹿洪芳哈尔滨工业大学电气工程系,哈尔滨《,因,。摘要二惯性系统为无阻尼自由振荡系统而易产生低频振动且不易控制提出了利用干扰观测器改变二惯性系统共振频率的原理,并根据极点配的要求设计了防振控制系统。仿真实验表明,该系统具有良好,而且对负载惯性矩的模型化误差具强的。的防振控制性能有较鲁棒性关健词二惯性系统防振控制干扰观浏器共振频率中图分类号叨沦,对位”俩一曰呛恤曰致翻祖〔目怡加拍劝比加份视。一,饭由,访口伴玩,
2、咖哪街朋比仆刁廿旧、咖,一旋把刊币印山屺址仆己芝治。刀统叩加记添匕旧屺脚。一丙几川如切公州优山玩卿矩,为弹簧扭曲系数引言几为负载阻力转矩。为扭曲角度在负载通过低刚性轴与电动机相连接的,。忽略电动机与负载之间连接轴的粘性摩调速系统中不可避免地产生轴扭曲振动,二惯性系统,擦系数的动力学方程可表示这种振动不仅影响速度响应特性严重时还。为会损坏机械设备月尸搜「本文以二惯性系统作为调速系统的对象一丛田“曰,词州副叫扁模型提出了采用干扰观测器的防振控制方一‘“一︸、法。仿真实验表明,这种方法对克服轴扭曲女,同
3、时对负载模宇振动是有效的型化误差具有一。尸良好的鲁棒性·二惯性系统的数学模型。二惯性系统的数学模型如图所示图。中介为电动机的惯性矩为负载的惯性。相应的结构如图所示。。。自踢至及的传递函数如下式,。份冉吸,了‘‘、,。点几。子。子份一众。几。子图二惯性系统模型©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net电气传动自动化第卷第期,“。凡‘协兴月们对于二惯性系统负载
4、,为实现防振控制,最好能够改变共振频率,以增强对负载惯性。,变化的鲁棒性为此将干扰观测器的输出。反馈改为如图形式图中为新引人的而,。放大倍数可由系统特性要求确定在保证干扰观测器,图二惯性系统结构框图的输出乃乃的情况下可有,一式中,。。为共振频率以下互凡’一肘一一编灭子凡’一。。’。为反共振频率牛盆。田,式中介为电动机的等效惯性矩漂,。介,在通常的调速系统中将可观测到的电。可通过加以改变这时相应的共振频。动机转速经调节器反馈到电动机转矩。,可表示为,。上以实现转速的闭环控制但是由负载惯。二性和弹性系
5、数组成的负载侧自由振荡系统却丫仄、牛对冬,留在闭环外面因而很容易产生难以控制的。,图为图的等效变换图可以看出上。振动述观测器反馈形式的改变,实际是将抑制外千扰观测器界干扰的作用转化为改变电动机侧惯性矩,,上即改变系统共振频率上以利于实现防振在电动机调速系统中,为抑制外界干扰,。,控制常利用干扰观测器估计出外界干扰将其反几。‘几一几泌几硒凡图改进后的干扰观测器反馈回路瓜图干扰观测器及其应用,。几馈到电流给定中如图所示图中凡‘图图的等效图为电动机转矩常数大为外界干扰的估。防振控制系统设计计值由于有。,
6、二一。凡采用干扰观测器后,自电流给定儿至电。一,儿瓜,。。的传递动机转速函数为,二,二。,只要选取观测器的参数九,,、凡。子‘认气‘,“儿二‘,污。矛就可以得到干扰估计值于是有不©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net,年月刘金琪马洪飞鹿洪芳蔫于干扰观测器的调速系统的防振控制引人电动机和负载的惯性比参数,设计举例“,、声、、,声召了了且,皿,。·,电动机
7、与负载的参数如表所示二一将九口口代人式得表电动机与负载的参数“丝送二,。子且一’’‘电动机转子惯性矩一“一‘。脚,人月子电动机转矩常数现设电流环的电流调节器放大倍数充分一,,负载惯性矩,大这时在设计中电流环可忽略二惯性负载弹簧扭曲系数。调速系统的防振控制可取如图所示结构,占,防振调节器采用调节器系统极点图中为防振调节器与调速系统中的一。二,,。几几均取经计算月,速度调节器类同,。。二乙,’由于介则有竺三神画调枢圈尹几二图二画惯性系统的防振控制系统放大倍数为粼,、沙、‘矛、厂、设防振调节器采用控制即
8、二‘白翻,勺月﹃︸一月玩。‘价巧调节器的参数为凡叮惯性比参数口和调节器参数可通过极点配粤匆。‘。置方法确定系统开环传递函数为二,’。圣粤凡。月子,吸、目、矛、于‘心二人夕为了验证上述设计对图所示调速系统的防振控制进行了仿真实验,并与常规,夕。,控制作了比较为了考察其鲁棒性将负载。,匹上五玉了九。、冲与电动机的惯性比分别取等情式中况,并考虑的模型化误差,对转速。,,二凡,人。圣和干扰及的阶跃给定的响应进行仿真其结一。,二这时系统的特征方程式为果如图所示八。‘、匕了飞十洋几业李胜,尹户
