基于转动惯量的异步电机参数自整定系统研究.pdf

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1、第32卷第6期机电工程Vo1．32No．620l5年6月JournalofMechanical＆ElectricalEngineeringJun．2015DOI：10．3969／j．issn．1001—4551．2015．06．019基于转动惯量的异步电机参数自整定系统研究毛丁辉，邱建琪，史涔激(浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027)摘要：针对异步电机控制系统负载转动惯量变化对控制性能影响较大的问题，从异步电机数学模型出发，对异步电机系统转动惯量辨识和控制参数自整定进行了研究。通过合理的假设和简化，建立了双闭环级联结构速度环PI控制器参数与系统转动

2、惯量的联系，提出一种基于转动惯量的参数自整定系统。利用Matlab／Simulink软件和dSPACE设备搭建半实物联合仿真平台，对电机系统负载转矩变化、转动惯量变化的动态稳态响应进行了测试。研究结果表明，该系统能够依据转动惯量辨识结果自动整定控制参数，拓宽参数选择范围，提高系统动态响应速度，抑制稳态波动，优化负载转动惯量频繁变化电机系统的控制性能。关键词：异步电机；参数自整定；转动惯量；PI参数中图分类号：TH39；TM343文献标志码：A文章编号：1001—4551(2015)06—0830—06Parameterself-tuningsystemo

3、finductionmotorbasedoninertiaMAODing—hui，QIUJian—qi，SHICen—wei(CollegeofElectricalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Aimingatimprovingthecontrolperformanceofinductionmotorsandweakeningtheinfluenceofloadinertiavariation，experimen—talstudyoninertiaidentifi

4、cationandp~ameterself-tuningwascarriedoutbasedondSPACEdevice．Basedonthemathematicalmodelofmotor，theexpressionbetweenoutputandinertiaofthesystemcanbetransformedtothestandardformofleast—squaremethod．Animprovedleast—squarealgorithmwasappliedtoidentifytheinertia．Withsomeproperassumpt

5、ionsandsimplifications，thePIcontroller~etorsofthespeedloopcanbedecidedbythelinearrelationshipwiththemomentofinertia．ThehardwareinloopsimulationwasestablishedbasedonMatlab／SimulinkanddSPACEdeviceandexperimentsofloadtorquevariationandinertiavariationwascarriedout．Theresultsindicate

6、thattheself-tuningsystemcantunethecontrolparametersautomaticallybasedontheidentifiedinertia，expandparameterselectionrange，accel·eratedynamicperformance．restrainfluctuationsandimprovecontrolperformanceforvariableload．Keywords：inductionmotor；parameterself-tuning；inertia；PIfactors人，

7、在传送物体时电机负载的转动惯量会发生较大变0引言化，如果不能实时辨识转动惯量并整定控制参数，会显近年来，随着电力电子技术、计算机控制技术的发著影响系统动态性能[2]。因此，对异步电机控制系统展，交流伺服控制在伺服控制领域逐渐占据了主导地转动惯量进行辨识并实现控制参数自整定是提高系统位，交流电机特别是异步电机在伺服控制中得到了广性能的有效手段。泛应用。在电机参数自整定领域，国内外学者开展了大量在小型异步电机控制系统中，负载的转动惯量一研究。文献[4]提出一种PID参数模糊自整定控制策般是电机转子转动惯量的数倍甚至数十倍，因此负载略，利用模糊控制规则对永磁同

8、步发电机伺服系统进转动惯量的变化能够对系统的动态特性产生显著影行参数自整定，取得