一种基于转矩扰动观测器+重复控制的船舶永磁同步电机矢量控制技术

发布时间：2021-04-08 06:42

　　船舶永磁同步电机（PMSM）在海洋复杂环境下运行时,容易受到转矩扰动,严重影响电机的控制性能,这一问题在PMSM中低速运行时更为明显。针对这一问题,提出一种基于转矩扰动观测器+重复控制的PMSM矢量控制方案。设计了一个基于转子位置的转矩扰动观测器,用于估测PMSM扰动转矩,并在此基础上结合重复控制的思想,周期性地补偿并缩小由扰动转矩而产生的误差。通过MATLAB/Simulink仿真和试验,验证了该方案具有较强的抗转矩扰动能力和较好的调速性能。 

【文章来源】：电机与控制应用. 2020,47(05)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

转矩扰动观测器原理图

将转矩扰动观测器估算出的扰动转矩进行计算得到补偿电流iqcm,前馈至输入端用于抵消总扰动转矩对系统造成的干扰。转矩扰动观测器控制系统结构如图2所示。图2中,GP(s)为被控对象的传递函数,GQ(s)为转矩扰动观测器的传递函数;c1和c2为转矩扰动观测器中低通滤波器的截止频率,c1和c2过大会影响系统的滤波性能,过小会产生相位延迟,因此需要不断调节c1和c2的参数值,用以保证系统处于一个良好的水平。

传统重复控制虽然能够周期性地补偿、缩小系统误差,但其本身存在动态性能较差的问题。因此,在传统重复控制中加入比例系数KP,既能保证系统对误差信号最大程度的抑制,又提高了系统的动态特性。重复控制原理如图3所示。本文选择重复控制的内模参数Q(s)为二阶低通滤波器,即 Q(s)= ω 2 e -Τ 1 s s 2 +2×0.707×ωs+ω 2 ; C(s)= Κ?e -Τ 1 s Τ 1 s+1 为补偿器,主要用于滤波,保证系统在低频段增益恒定,在高频段增益快速衰减;KP为重复控制中的比例系数;T1为系统采样周期。

【参考文献】：
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硕士论文
[1]永磁开关磁链电机性能分析及矢量控制研究[D]. 胡博.哈尔滨理工大学 2019



本文编号：3125056