理论教育 化简称PI调节器的自适应方法

化简称PI调节器的自适应方法

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:同步旋转坐标系下,转子电压方程式与转子磁链方程式为将式代入式消去irq可得令:式中,由转子磁场定向转差角速度方程式来决定。从这一点出发考虑,可采用一个PI调节器对Ψrq进行为零的调节控制,并令该调节器的输出即为,可得角速度估计表达式为转子磁链的q轴分量可由静止坐标系下的转子磁链观测器得到,即这样控制的结果,即使得Ψrq达零的同时,电机转速的估计值达到实际值。

化简称PI调节器的自适应方法

这种方法适用于转子磁场定向的矢量控制系统,其基本思想是利用某些量的误差项,使其通过PI自适应调节器而得到转速信息。具体原理可由转子磁场定向下电机派克方程推得。同步旋转坐标系下,转子电压方程式与转子磁链方程式为

将式(4-124)代入式(4-123)消去irq可得

令:978-7-111-38928-6-Chapter05-185.jpg式中,978-7-111-38928-6-Chapter05-186.jpg由转子磁场定向转差角速度方程式(4-127)来决定。

将式(4-126)代入式(4-125)可得

由式(4-127)与式(4-128)可知,稳态时,若Ψrq=0,则有978-7-111-38928-6-Chapter05-189.jpg,此时,辨识角速度978-7-111-38928-6-Chapter05-190.jpg应该等于实际角速度。

由于转子磁场定向控制时并没有对Ψrq进行控制,静动态过程中,可能Ψrq≠0,如果附加一个使Ψrq为零的控制,可以使稳态Ψrq=0,从而使978-7-111-38928-6-Chapter05-191.jpg。从这一点出发考虑,可采用一个PI调节器对Ψrq进行为零的调节控制,并令该调节器的输出即为978-7-111-38928-6-Chapter05-192.jpg,可得角速度估计表达式为

转子磁链的q轴分量可由静止坐标系下的转子磁链观测器得到,即(www.daowen.com)

这样控制的结果,即使得Ψrq达零的同时,电机转速的估计值达到实际值。

另一种基于PI调节器的方法是利用机电运动方程式(4-132)推得的。

转子磁场定向控制中

认为控制过程中,Ψrd保持恒定,则Tem完全由isq决定。因而给定转矩电流分量is*q与其实际响应isq之间的差值,就反映了转速的变化特性,对is*q-isq信号经过适当的处理就可得到转速信息。通常的做法是将这一误差信号送入PI调节器,其输出即为角速度估计,即

这种基于PI调节器方法的最大优点是算法结构简单,有一定的自适应能力,但由于涉及转子磁链的估计及控制问题,辨识精度很大程度上受磁链控制性能的影响,而且线性PI调节器的有限调节能力也限制了辨识范围的进一步扩大。但总的来说,它仍不失为一种简单易行、效果良好的速度估算方法。改进的方向:一是提高转子磁链的估计及控制性能;二是提高PI调节器的调节性能,可考虑采用前面所提到的改进PID算法或采用模糊控制器等非线性控制器替代PI调节器。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈