感应电机直接转矩控制系统滑模观测器设计

《感应电机直接转矩控制系统滑模观测器设计》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、ELECTRICDRIVE2015Vo1．45No．7电气传动2015年第45卷第7期感应电机直接转矩控制系统的滑模观测器设计张兴华，朱鹏程‘，李磊(1．南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京211816；2．泰州市华源电机有限公司，江苏泰州225500)摘要：提出了一种感应电机直接控制系统的滑模观测器。采用定子电流估计误差构成滑模函数，通过选取足够大的切换控制增益，使定子电流的估计值收敛到其实际值，进而获得定子磁链和转速估计值。基于Ly—apunov稳定性理论证明了观测值渐近收敛。将该滑模观测器用于感应电机的无速度传感器直接转矩控制系统，仿真结果表明驱动系统具有优良的控制性能。关键词

2、：感应电机；直接转矩控制；滑模观测器；定子磁链估计；转速估计中图分类号：TM921；TP13文献标识码：ASliding-modeObserverDesignforDirectTorqueControlledInductionMotorDrivesZHANGXing-hua，ZHUPeng—cheng，LILei(1．CollegeofAutomationandElectricalEngineering，NanjingTechUnwe~i@，Nanjing211816，Jiangsu，China：2．TaizhouHuayuanElectricMachineCo．，Ltd．，Taizhou

3、225500，Jiangsu，China)Abstract：AHovelsliding-modeobserverwasproposedforthedirecttorquecontrolledinductionmotordrives．Theerrorbetweenthestatorcurrentandtheestimatedonewasusedtoformthesliding—modefunction．Andtheestimatedcurrentwillconvergetotherealonebyusingalargeenoughswitchinggain．Furthermore，thees

4、timatesofthestatorfluxandspeedcouldbeobtained．TheasymptoticconvergencyoftheproposedobserverwasprovedbyLyapunovstabilitytheroy．Finally，theobserverwasusedtoestimatethespeedindirecttorquecontrolledinductionmotordrivingsystem．Simulationresultsshowthatthesystempossessestheexcellentperformance．Keywords：

5、inductionmotor；directtorquecontrol；sliding—modeobserver；statorfluxestimation；speedestimation近年来，基于变结构控制的滑模观测器被引基于Popov超稳定理论的滑模观测器设计方法，人到感应电机驱动控制系统[，由于其对电机参可同时实现对转速和定子电阻的自适应估计。数变化和负载扰动不敏感、动态响应快和实现结本文提出了一种感应电机滑模状态观测器，构简单等优点，成为电机驱动控制研究的热点，采用定子电流误差构成滑模函数，通过选取足够与此相关的研究工作不断取得新进展]。其中大的切换控制增益，使定子电流的估计值收敛到

6、文献[1]提出了一种滑模电流观测器来估计磁其实际值，从而得到定子电流和磁链估计值，电链、速度和转子时间常数，有效地克服了间接磁机转速则由定子电流和转子磁链估计值计算获场定向控制受转子电阻变化的影响。文献[23研得。通过适当选择一个Lyapunov函数可保证观究了一类无需转速自适应校正的滑模观测器，降测器渐近稳定。将设计的滑模观测器与感应电低了观测器实现的复杂性；文献[3]提出了一种机直接转矩控制相结合，提出了一种感应电机无基金项目：国家自然科学基金资助项目(60974009)作者简介：张兴华(1963-)，男，博士，教授，Email：zxhnjut@163．corn7电气传动2015年第4

7、5卷第7期张兴华，等：感应电机直接转矩控制系统的滑模观测器设计速度传感器直接转矩控制系统的实现结构，仿真结果表明本文给出的控制方法具有优良的控制圈-Uosgn(se)J~(5)性能。其中sgn(x)={_l三吕1感应电机模型式中：，分别为定子d，q轴电流误差，=一=lq一l’在定子绕组两相静止参考坐标系(d-q坐标，qa；sgn∽为符号函数。系)中，以定子电流和转子磁链为状态变量的感由式(3)减式(1)可得如下的电流误差