免疫滑模观测器感应电机矢量控制系统研究

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1、ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.9电气传动2016年第46卷第9期免疫滑模观测器感应电机矢量控制系统研究111，211伍文俊，赵有乾，尹忠刚，刘静，钟彦儒（1.西安理工大学电气工程系陕西西安710048；2.西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049）摘要：滑模观测器的存在引起系统抖振，而此抖振与滑模系数有直接的关系，影响了其在感应电机无速度传感器矢量控制系统中的应用。提出了一种基于可在线学习免疫算法的滑模观测器，将免疫算法植入到传统滑模观测器之中，充分利用了免疫算法的自适应性对滑模控制器实现在线调

2、整，实现对滑模观测器的在线调整，有效地消除了抖振现象，同时改善了感应电机矢量控制调速系统的动静态性能。仿真和实验结果验证了免疫滑模观测器的正确性和有效性。关键词：滑模观测器；抖振；矢量控制；感应电机；免疫算法中图分类号：TM346+.2文献标识码：AResearchesonVectorControlSystemoftheInductionMotorBasedontheImmuneAlgorithmSlidingModeObserverWUWenjun1，ZHAOYouqian1，YINZhonggang1，2，LIUJing1，ZHONG

3、Yanru1（1.DepartmentofElectricalEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，Shaanxi，China；2.StateKeyLab.ofElectricalInsulationandPowerEquipment，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，Shaanxi，China）Abstract:Theexistenceofslidingmodeobserver（SMO）couldcausesystemchatteri

4、ngphenomenonandthechatteringphenomenonhasarelationshipwiththeslidingcoefficientconstantdirectly，sothatitsapplicationofsensorlessvectorcontrolsystemintheinductionmotorsisinfluenced.AkindofSMObasedononlinelearningimmunealgorithm（IA）wasproposed.TheIAwasintroducedintotheSMO，a

5、ndtheSMOadjustmenton-linewasrealizedbytakingfulladvantageoftheadaptabilityoftheIA，sothatthechatteringphenomenonhadbeenreducedeffectivelyandthestaticanddynamicperformanceoftheinductionmotor（IM）vectorcontrolsystemhadbeenimproved.Thesimulationandexperimentalresultsdemonstrat

6、ethecorrectnessandefficiencyoftheimmunealgorithmslidingmodeobserver.Keywords:slidingmodeobserver（SMO）；chattering；vectorcontrol；inductionmotor（IM）；immunealgorithm（IA）在现代电机控制领域中，无速度传感器控制大大减弱，一般适用于中速和高速情况。文献成为了现代交流传动控制技术的一个重要研究［3-4］设计了一种带有定子电阻可在线辨识的滑模方向，随着高性能数字信号处理器的飞速发展，观测器

7、，分析了引入定子电阻辨识方法对此系统调各种转速估计方法层出不穷，如直接计算法、模速性能的影响。滑模观测器因其结构简单，可以型参考自适应、扩展卡尔曼滤波、自适应全阶观对系统实现简化控制，受到国内外学者的普遍关［1-6］测器、高频信号注入法、滑模观测器等。注。然而，在系统中引入滑模观测器会引起系统抖文献［1］分析并设计了一种以滑模变结构理振，这影响了其在高性能变频调速系统中的应用。论为基础的速度观测器，适用于低速场合。文献针对滑模观测器引起系统抖振问题，结合滑［7］［2］对滑模函数的模型进行了改造，使系统的抖振模观测器和改进免疫算法的优点，提

8、出一种基基金项目：国家自然科学基金项目（51307139）；陕西省工业攻关项目（2014K08-30）；陕西省重点学科建设专项资金资助项目（105-00X1201）作者简介：伍文俊（1967-