感应电动机无源性控制方法研究

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2年03月 05第 2卷O第 3期电工术技报TRA学NS AC TIO N OS FHC I A NEELCTRTECOHI CALN S CI EOY

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2 05 0感应动电机无源性控 制方法研究纪志成薛花 沈霞艳(江南大学控制科学工与研程中究心电气自动化究研所无 锡 2 43) 1 06 要摘从控制角度的针对高性，能感 应动电机转矩、速度、位置踪跟控制中稳定的性、鲁棒性、自适性应等问题，合结近来年为解这决问些所题提出的无源性控制方法和理论行进了系统地综述分和析，指出了现各种有法的优缺点，方并提出今后无了性源制控方法的究研方。向关键词：无性控源制 (B 应感电机动稳性定 P C)中图分类号：T3 6 4 PS ud na sv t P sdC o to t eai so t yn o s i i Baye n r lr t ge fIduc in o M osS to t Jirz cn X u S a nY xi h iehg e h u h e a n

( o at eYa n g z i es t W u i 2 106 Ch n S) hur n ten Uv r iyx 3 4ai A bs t Duer ot ge t act t i s r a pt o n li te a a veun l i api ai a et y,nnloenr n orl pc toln snd hor i a c t of oi ndu ot mo st a sebn o ci e hl r t rtc i n ro h e fa us n t ei u ae.Esc a l p sv y ia e bc r e ho e p ei lya is t—s d o ntlm o ds t a rr ie as d a s u ede yn e t nde ditd epl i crn ye r,hi wh ns ei n ea c s i p ra rw s ac up sg e bu o t e ee h rr u at hi h hg pe f ma e cn tloo dn on mto o s n st pe,fp o e s s ah t bii y oro rnc or f i u ic t r .I h ia r rop rl b m uc ss a l,t rbs nu s

n t e s ada p ai d tato n, c n re n t rue, ped a i u r d i o sq e dnp otosn atk g,anrvi nw o emne e s r n y i e ii r c i eea d s c s a a yl a son t s hct otle is a to rn h or e n demho d rsp pooe n r nc e rr v es d i e ety a s ea g i.noS en i e e b m w d a s outt a pesb l o sie h f u e r o r te p saivy—sd ctol ofiduc i n mo sa t pe poe t e um t sf h d s i t bae o n r n h o t o o rr r os .

deK w do: P sii ae— ootB(C id,incmoo ssa i ty rs as t b sc drn lv P )yn u t tr tb,y oli 1言引 感应电机是一种典的型非 性、线多变量、强合耦的控制 象，对为 一进步提高交流速的调、静动态 性能，强抗增干扰能力，近 来非年线性控制理论得 到了广深泛入的研究并取得了显著的进步，为感应成电机控制理论研的究主导潮流…。 非线性控方制法主要包括：反馈线性 、化反 步法、无性源制控 B P(C)。等其中，馈反线性化方计方法复杂。

克为服以上两种法存方在的不足， PB方C提法出全了新的解方案决【。 方利法用 输反馈出使得 4该】机电闭系环统特性现表为一无源映，射从电机的能 量程方手入，利用不 响影定性稳的无力简功化控制 器的设计；坐标变换不影响系统的源无特性，可以选择不同的输出函数和 量能函数，设计种多不 的同 无性控源制法方在定；子坐标系 下系，统反的不馈需观要测器直接，用输利入输 反出就馈可 现实系的统全局稳定 。P C性方法简单有效，过通比较 分析 B与实验测试，证明了在 应电感的机诸多控制 法方中， 如输入输线出性、化反步、矢法量控制等方法 中 P,C的控制 性能是最好的【。此因，近年来 B

8 感”应机电的无源性控制成为电气传动和非性线控 制领域一研究个点热。鉴目前于国内从 C理论 P和 B方法采用【非线反性馈实现机电中非线性项的完全消 2】除，再利用线性 控理论制设控计制器实现电机的跟踪控制，该方法实现 了电机速度磁和通 的完全解 耦，但需考虑奇异点问题，且需精 的确系统数参，在实际工程应用很中受限制。反步法 1进引了虚拟 ]3控制，本质上是 种静态一补偿思 ,想前一子 统系

过通后一子 统的系虚控拟制可实现 镇目的定，但同样存在需 要机精确电参的数足不，且需观测磁通设，收稿日 2 0期. 51改稿日期 02—2 1 0 4 0— 10 4 1—5法的角度对感应电机的研究，其尤最是新进 展，阐述的文章尚不多。因见，本此文对近年来提出一的些无源性控制新方法行进综述讨论，各种法的方缺优点， 希冀在分析和研现究有方的基法础上，能对感应机电

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2电工技术学 报2 00年5月3

的P C设计题问出新找的更好解的途决径。 B2感应电机的 E lra nre系统模 型ue . ga gL无源性控制方法是O￣ g从等机器人控 中制受 ea=

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启而发产生【的 l。机系电统中的无源性是电路网络中源无性概念的推广，即如果一 系个统的能总是量詈。 w+。十 (2 I l+i。W ) 4+tq=圣一

小于或等 于初时始刻系统所具有的能量与由外部提供的能量 之，则和明表系统 是从只外部 吸能量收，而系统本 身并不向部外释放能量则，该系统可称为是 源的无。无源性是 究研非 性系线统稳定的性一

昙一 (,: -, L md g一 f㈤,通用 矩转

式中:f f dg:,J l 个重要概念，虽 然无源性不等同系统稳定的性，

但=是系统如是果无源的，通过输出反馈就以实现可闭环系统的渐近稳定 。圣

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一。

若构造 1WWE 和采用E l Lrga gE ue— an er(L )系统定来义感应机电制控系，统一个最重要的

原因是它述描了当大代量工程系统的特性尤，其是难以用线性控制工化处具理的系统 E。L系统是有效建模的技术它，用利设置的通用变 (量机械、气电系统 中的位、置电荷 )等如定义能来量方，进程而定义 Lg gaa方程， 调用 arni分析n动态特性的已知定理，特别是 本基的 a l Hnm oi t理定，推运导动方程，可使系统沿L gag a积分 a n ri最 n小化轨迹移动E。L统系的力动学方程为式中=0

]==。5, [] 乏 c为×零矩阵 存，在非线性输出反馈 则

U=十W2 K一 1,。 )。圣 (圣圣 g使得可映射圣为输出严格源无的。。

( )6成府由加弄溏. 榕制方法研奋件实现矩转渐跟近踪的 P B方法

Cc寺 式 L:中× ——Q界外力，∈g a通—的位用置矢 量，∈ q—㈩3 J 负载转 矩的波动和 确不定性是感应电外界干机

系为的 L统 a gag rn an方 i程扰的主来源之一要实，负现载矩的精确估转和实计时随跟是高性能控制系统需达 的目标到P。C方法 B设计中，基于 E方L程述描的感应电 机模型，利 带用非有线性状态 观测器的态状馈反控制，就可现实期望转矩的有效跟，且可确保踪统指系数稳定。定理 1

圣——通用的速度矢量，圣=由/t a根 E据系的控统制特性，可将感应电机可看 L

作是由电气和机械两个子统系构成负 馈反接连的E系 统，如图 1所示可，整知个感应电机系统的 L Lg a g a rn ian函为数 1一

证了明 PB方 C法实现转矩渐跟近踪可的行性I。 1 定理 1感应电机系统的映射格无源的 且，有界的理想转 轨矩

圣迹为输严 出给已出。若

L l圣， )去 ( )+ (口，=圣圣 i 。口。一

界有电流参考轨和辅助迹制控输入 足满( 2)。

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1 . i I 1+圣未 Vq) fⅣ ( ) 一去 ( L+口。式中 L——ⅣN×阶对称矩 L阵N+—1Ⅳ× 1—阶的矢量÷ 香+ e一q香 e w d

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M。 e+ Cd圣圣 d= d。e+。

则应控制用 (式6可 )得获理转想矩轨 迹渐近逼的近。而且，当 o t,f叠口df o时 ( …… 此处隐藏：14174字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……