感應(yīng)電動機LPV直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、感應(yīng)電動機的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)(DTC)以其思路新穎、控制方案簡單及性能優(yōu)越等特點受到人們的普遍關(guān)注。本文在詳細研究感應(yīng)電動機數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一種LPV直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，并對此直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)性能進行了研究。 由于直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的低速性能還不太令人滿意，亟待改善，所以有很多研究就由此展開。影響感應(yīng)電機低速性能的主要因素是定子磁鏈不能準確觀測，因為只有準確地觀測出定子磁鏈才能準確地控制磁鏈，從而準確地控制電磁轉(zhuǎn)矩，使得電機

2、具有優(yōu)良性能。目前，在DTC系統(tǒng)中定子磁鏈的估計大多采用u-i模型和i-n模型，但這兩種模型實現(xiàn)起來都有其不足的地方。實際系統(tǒng)中高速常采用u-i模型，低速采用i-n模型，電機高、低轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時，由于磁鏈模型的切換會產(chǎn)生諸如振蕩等現(xiàn)象。近幾年來，隨著魯棒控制的發(fā)展，線性時變參數(shù)(LPV)控制器的設(shè)計方法也得到了一定的發(fā)展，LPV方法在處理非線性系統(tǒng)方面取得了一些成果。本文嘗試將感應(yīng)電機模型描述成多胞系統(tǒng)形式，提出了一種基于LPV控制方法的定

3、子磁鏈觀測器，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一種LPV直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。 本文設(shè)計了一種多胞LPV轉(zhuǎn)子龜流估計器，并利用其估計感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電流值。文中給出了LPV定子磁鏈觀測器，它利用定子電流的測量值和轉(zhuǎn)子電流的估計值來計算定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)了全速范圍內(nèi)定子磁鏈的有效測量，從而避免了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)高、低速運行過程的磁鏈模型切換，不會出現(xiàn)磁鏈模型切換帶來的振蕩現(xiàn)象。仿真結(jié)果表明LPV直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)運行性能良好，特別是高速時轉(zhuǎn)速穩(wěn)定