异步电机DTC系统的自抗扰与滑模控制

发布时间：2021-10-31 18:26

　　为了改善传统直接转矩控制（DTC）调速系统中存在的转矩及磁链脉动过大等问题,将自抗扰控制、滑模控制等先进控制理论应用到异步电动机DTC中,设计了新的控制策略,达到有效削弱转矩和磁链脉动等效果。总体内容如下:首先,阐述本课题研究的目的、意义以及国内外异步电动机控制方法研究现状,接着简要介绍章节安排和主要研究内容。其次,介绍异步电机基于滞环比较器和电压向量开关选择表的传统DTC的原理,通过搭建仿真实验模型,利用Matlab/Simulink软件完成了仿真实验。再次,阐述自抗扰、滑模控制理论的原理,为了提高动态响应速度以及增强稳态抗扰性等,采取转速自抗扰控制器取代传统的PI调节器,新型趋近律构成的转矩、磁链滑模控制器取代滞环比较器,并且结合SVPWM技术驱动异步电动机。在Matlab/Simulink软件环境下进行对比仿真实验,结果表示该控制策略可以有效减小传统DTC系统的转矩、磁链和电流脉动。然后,为了改善传统一阶滑模固有的抖振现象,根据超扭曲滑模（Supertwisting,St）和终端滑模控制原理,设计Super-twisting转速控制器和非奇异终端滑模磁链、转矩控制器。仿真实验结果... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

异步电动机的三相物理模型

青岛大学硕士学位论文132，上限为，下限为，转矩滞环比较器的输入信号为()=，输出信号如下式101S+=(2-13)满足时，说明给定转矩高于电机实际转矩值，比较器输出S=1，这时应考虑定子磁链所处位置，选择合适的电压向量增大输出转矩值；满足时，说明给定转矩与电机实际转矩值相等，此时比较器输出S0=，控制系统借助选用零电压向量保证输出转矩值恒定；满足时，说明电机给定转矩低于实际转矩值，比较器输出S=1，这时应选取恰当的电压向量，减少转矩输出值。2.2.4扇区判断环节和电压向量开关选择表定子磁链投影到abc三相坐标系，可以获取如图2-7所示的分布图。图2-7定子磁链扇区分布图定子磁链扇区判断信号WS的输出原则如下，其中WaS、WbS以及WcS的值取决于定子磁链在abc坐标轴投影的大校42WWaWbWcS=S+S+S(2-14)WS与上文2.2.2滞环比较器输出的S和S组合，就能够选择电压向量控制逆变器的状态，驱动异步电动机运行。本章节所使用的电压向量开关选择表如表2-1所示。

青岛大学硕士学位论文17图2-14异步电动机传统DTC定子磁链轨迹异步电动机基于滞环比较器和电压向量开关表的直接转矩控制系统在电机本体参数不确定性以及负载转矩随机性工况的转速曲线如下。异步电动机转速设置与上文一致，图2-15至图2-17分别为定子电阻sR、转子电阻rR以及互感mL增加20%后的转速曲线。定子电阻变化时异步电动机转速曲线相较于图2-8出现转速波动现象。转子电阻以及互感变化时，异步电动机转速曲线并没有明显的变化。图2-15异步电动机定子电阻变化时的转速曲线图2-16异步电动机转子电阻变化时的转速曲线


本文编号：3468631