基于ESO的异步电机无速度传感器矢量控制

受外部干扰和模型误差影响,异步电机无速度传感器矢量控制中的转速辨识结果往往不准确。为解决此问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的转速辨识方法,从ESO的扩张状态观测结果中提取转速信息。为同时辨识转速与转子电阻,提出了三角波激励法。在转子磁链参考值中注入三角波,实现转子电阻辨识的快速光滑收敛,从而提高转速的辨识精度。仿真和实验结果表明,该方法可有效解决转子电阻摄动影响转速辨识精度的问题,而且,由于转速辨识收敛速度快,在0.7倍额定负载突卸情况下,动态速升为7%,系统的动态响应快。     

基于自抗扰控制器的异步电机矢量控制

针对异步电机的高性能鲁棒问题,采用自抗扰控制理论,设计并实现了基于自抗扰控制器的异步电机矢量控制方案。将电机模型中的耦合项及参数摄动视为系统扰动,采用扩张状态观测器进行观测并加以补偿,简化了系统结构,提高了响应速度。为减小运算量,对自抗扰控制器的典型结构作了简化处理,使控制周期缩短约1/2,提高了实时控制性能。仿真和物理实验表明,该文研究的基于自抗扰控制器的矢量控制系统,在70%额定负载突卸情况下的动态速升仅为0.8%,动态性能优异,对转子参数变化也具有较强的鲁棒性。     

一种基于Kalman滤波的异步电机转速控制器

为提高异步电机转速环的动态性能,提出一种新型的有速度传感器的转速控制器设计方案。该控制器结构简单,采用简化的Kalman滤波方法,同时观测电机的转速和负载转矩,通过对测量转速的滤波处理以及负载转矩观测值的前馈控制,提高转速环的动态响应。最后,在实验系统上分别设计了基于Kalman滤波的转速控制器和传统的比例积分(PI)转速控制器。实验结果表明,与传统的PI控制器相比,这种新型的转速控制器有效减小了突加负载时的动态速降,而且转速给定突变时实现转速无超调。