基于逆线性二次型的感应电动机的控制系统研究.pdf

《基于逆线性二次型的感应电动机的控制系统研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电气传动2010年第4O卷第1期ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．1基于逆线性二次型的感应电动机的控制系统研究姚舜才，潘宏侠(中北大学信息与通信工程学院，山西太原030051)摘要：提出了基于ILQ(逆线性二次型)的感应电动机的控制系统的设计方案。使用反馈线性化的方法实现感应电动机d—q轴系统的精确线性化；然后通过应用ILQ的优化设计方法，设计了感应电动机优化控制系统；并利用理论结果进行了实验验证。结果证明，与传统带有PI调节器的感应电动机矢量控制系统相比，该方法跟踪速度明显提高，且具有较强的鲁棒性。关键词：逆线性二次型；优化设计；鲁棒性；感应电机中图分

2、类号：TP273文献标识码：AStudyonInductionMotorControlSystemBasedonInverseLinearQuadraticMethodYAOShun-cai，PANHong—xia(SchoolofInformationandCommunicateEngineering，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，Shanxi，China)Abstract：Thedesignmethodofinductionmotorcontrolsystem，whichisbasedonILQ(inverselinearq

3、uadratic)，wasproposed．Thepreciselinearismofinductionmotord—qsystemcomeintorealizedbyusingstatefeedbacklinearizedmethod．Then，accordingtOILQoptimaldesignsolution，theoptimalcontrolsystemofinductionwasdesigned．Theresultofexperimentwasgiven，whichisbasedonthetheoryanalysis，atlast．Comparedwithth

4、etraditionalvectorcontrolsystemofinductionmotorincludingPIgovernor，thefollowingspeedofproposedmethodhasbeenimproved，andhasstrongerrobust．Keywords：inverselinearquadratic；optimaldesign；robust；inductionmotor实验结果表明，与传统的控制方法相比本文所提1引言出的方法有较强的鲁棒性和有效性。由于感应电动机性能可靠，结构简单，因此在2感应电动机状态方程的线性化电力拖动系统中有广泛的

5、应用。目前，很多感应电动机控制系统基本采用矢量控制的思想，即通在d一口旋转坐标系中，取定转子电流、旋转角过一定的坐标变换进行简化，然后在d—q系统中度以及角速度为状态向量；电压和转矩为控制向应用传统的PI调节器进行控制。然而，感应电动量，感应电动机的状态方程为[1机是一个典型非线性系统，尽管将其进行坐标变L一(R+OLo"一,-L一Ud，换后仍然不能改变其非线性、强耦合的特点，因此f~TTle其性能也在很大程度上难以提高。针对这一问_piTGi一了Yl()JJ题，本文提出了一种基于逆线性二次型(ILQ)的感应电动机控制系统的设计方案。首先，使用了=g2=pg'2在非线性系

6、统理论中的状态反馈线性化方法，对式中：U为电机电压向量；i为电机电流向量；R为感应电动机的状态方程进行反馈线性化；然后，使电机绕组的电阻向量；L为电机电感矩阵(含自感、用ILQ设计方法，设计了感应电动机控制系统。互感)；n为电机转子的旋转速度；为转子位置的作者简介：姚舜才(1973一)，男，在读博士，副教授，Email：yaoshuncai@live．nuc．edu．cn20姚舜才，等：基于逆线性二次型的感应电动机的控制系统研究电气传动2010年第4o卷第1期电角度；丁e为电机电磁转矩；为负载转矩。此系统中，系数矩阵A，曰，c都是4×4的对角阵且这是一个非线性系统，为了便

7、于逆线性二次型控都是非奇异矩阵，此时控制向量及控制方程选为制规律的实现，可以将其，●进●●行●●●，、反●●●馈●●【线性化处理，将Vd一d—n由sLq(4)交直轴电流按下式给定[2]：q=U口+[2dqrLai。rd]r-ydXI~dydgrq]_。、，式中：由为定子磁场同步速；1"2由为转差速度；Lq．JLYd—qJVd，作为电压控制向量U，的标称指示值。互13逆二次型的感应电动机控制系统(2)2堡(+)设计Yq‘要使用逆二次型的设计方法对一个系统进行其中一去c、●●●●●●●●，，●●●●●一J揣设计，它要求系统的状态方