基于伪降阶观测器的并联双感应电机矢量控制系统仿真

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1、第４１卷增刊２吉林大学学报（工学版）Ｖｏｌ．４１Ｓｕｐ．２２０１１年９月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｄｉｔｉｏｎ）Ｓｅｐｔ．２０１１基于伪降阶观测器的并联双感应电机矢量控制系统仿真吴仲辉，张舟云，贡俊（上海电驱动有限公司技术中心，上海２００２４０）摘要：针对交流感应电机在车辆牵引控制领域的应用，在保证并联电机系统结构尽可能简单的条件下，提出了基于伪降阶观测器的并联双感应电机无速度传感器矢量控制系统，采用伪降阶观测器来辨识并联电机的转速。最后，运用Ｍａｔｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ搭建系统模型，并与单逆变器驱动单台电

2、机的性能进行对比分析，验证了本文方法的可行性。关键词：自动控制技术；并联电机；矢量控制；伪降阶观测器；无速度传感器；系统仿真中图分类号：ＴＰ２７３文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－５４９７（２０１１）Ｓｕｐ．２－０３０６－０５Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｏｆｄｕｅｌｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒｉｎｐａｒａｌｌｅｌｂａｓｅｄｏｎｐｓｅｕｄｏ－ｒｅｄｕｃｅｄｏｒｄｅｒｏｂｓｅｒｖｅｒｕｓｅｄｉｎｖｅｈｉｃｌｅＷＵＺｈｏｎｇ－ｈｕｉ，ＺＨＡＮＧＺｈｏｕ－ｙｕｎ，ＧＯＮＧＪｕｎ（ＴｅｃｈｎｉｃａｌｃｅｎｔｅｒｏｆＳｈａｎｇｈａｉＥｄｒｉｖｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇ

3、ｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒｕｓｅｄｉｎｔｒａｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｖｅｈｉｃｌｅ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｎｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｏｆｄｕｅｌｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｐａｒａｌｌｅｌｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｍｏｔｏｒｓｐｅｅｄｂａｓｅｄｏｎｐｓｅｕｄｏ－ｒｅｄｕｃｅｄｏｒｄｅｒｏｂｓｅｒｖｅｒ，ｗｈｉｃｈｄｅｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌｗａｓｂｕｉｌｔｕｓｉｎｇｔｈｅＭａｔ

4、ｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ，ａｎｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈａｓｉｎｇｌｅｉｎｖｅｒｔｅｒｄｒｉｖｉｎｇａｓｉｎｇｌｅｍｏｔｏｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｐａｒａｌｌｅｌ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｍｏｔｏｒ；ｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｓｅｕｄｏ－ｒｅｄｕｃｅｄｏｒｄｅｒｏｂｓｅｒｖｅｒ；ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ；ｓｙｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［１－２］［３－４］交流传动技术是车载牵引动力系统的核心技量控制或直接转矩控制方法，结合现代控术，其发展目标一直是致力于改善

5、车辆牵引和电制理论和计算机技术领域的新成果应用，牵引传制动性能，提高系统运用可靠性和能源的有效利动控制水平不断提升。通常情况下，单台逆变器用率，减少对环境的影响，降低运营成本，更好地控制单台交流牵引电机调速系统，如果能够实现满足市场的需求。世界范围的能源紧缺与节能环单逆变器控制两台或多台交流牵引电机，这样能保的发展需求使得电动汽车成为汽车工业发展的够减轻牵引传动系统质量，减小体积与成本。２０重点，交流传动技术已成为电动汽车电传动系统世纪９０年代，Ｋｅｌｅｃｙ等第一次提出基于动态模的首选。型的单逆变器控制并联双感应电机系统的控制策目前，交流牵引电机普遍采用了磁场定向矢略，无论在稳态还

6、是动态，该控制方法都能获得良收稿日期：２０１１－０６－１１．基金项目：“８６３”国家高技术研究发展计划项目（２０１１ＡＡ１１Ａ２３６）．作者简介：吴仲辉（１９８５－），男，硕士研究生．研究方向：自动控制．Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｕｚｈｏｎｇｈｕｉ６６６＠１６３．ｃｏｍ增刊２吴仲辉，等：基于伪降阶观测器的并联双感应电机矢量控制系统仿真·３０７·［５］好的转矩响应。近年来，并联多电机系统控制１００－１Ｕ＝ＳｒＬｍ；Ｉ＝［］；Ｊ＝［］；Ｒｓ、Ｒｒ分别策略的研究引起了越来越多的学者的关注，如０１１０Ａｎｄｏ等采用非线性控制方法，研究了单逆变器为定子、转子电阻；Ｌｓ、Ｌｒ分别为定子、转子自感；［６］

7、。日本学者Ｍａｔｓｕｓｅ２控制并联多感应电机系统Ｌｍ为互感；σ为漏感系数，σ＝１－Ｌｍ／（ＬｓＬｒ）；τｒ等运用无速度传感器控制技术，采用全阶自适应为转子时间常数，τｒ＝Ｌｒ／Ｒｒ；ωｒ为转子角频率。观测器，消除原来系统的速度传感器和磁链传感以定子电流和转子磁链为状态变量，交流感［７－８］［１３］器。最近，Ｎｉｓｈｉｍｕｒａ等提出单逆变器控制并应电机的伪降阶自适应观测器描述如下：［９］联双感应电机的转子磁链反馈控制方法。文献＾＾＾＾＾＾ｄｉｓ／ｄｔ＝Ａ１１ｉｓ＋Ａ１２