异步电机全分数阶矢量控制系统的设计与实现
本文选题:矢量控制 + 分数阶PIλDμ控制器 ; 参考:《西安交通大学学报》2017年03期
【摘要】:为实现异步电机的高性能控制,提出了一种基于全分数阶PIλDμ控制器的矢量控制系统设计方法。根据分数阶控制器的数学特征,确定矢量控制系统中分数阶电流环控制器和分数阶电压环控制器的形式;根据相位裕量、幅值及增益鲁棒性准则求出分数阶控制器的参数;在数值仿真中,采用Oustaloup递归滤波器来实现分数阶算子的近似和有理化,对比了同样设计标准下整数阶控制器和分数阶控制器在横转速、转速变化和负载突变下的动态性能。对所提控制方法进行了实验验证,结果表明:相较于采用整数阶PID控制器系统,采用电流转速双闭环全分数阶PIλDμ控制器系统的跟随性能和抗扰性能更优,使用分数阶的矢量控制系统能使阶跃响应的超调量和调节时间分别下降24.84%和7.35%,在输入变化的系统中分数阶的动态降落为整数阶的22.5%。研究结果表明,所提分数阶控制器的设计方法可用于异步电机高性能矢量控制系统。
[Abstract]:In order to realize the high performance control of asynchronous motor, a design method of vector control system based on full fractional Pi 位 D 渭 controller is proposed. According to the mathematical characteristics of fractional order controller, the forms of fractional current loop controller and fractional voltage loop controller in vector control system are determined, and the parameters of fractional order controller are obtained according to phase margin, amplitude and gain robustness criterion. In the numerical simulation, Oustaloup recursive filter is used to realize the approximation and physicochemical properties of fractional order operator. The dynamic performance of integer order controller and fractional order controller under the same design standard is compared under transverse speed, rotational speed change and load abrupt change. The proposed control method is verified by experiments. The results show that compared with the integer order PID controller system, the current speed double closed loop fractional order Pi 位 D 渭 controller system is better in following performance and disturbance rejection performance than in the integer order PID controller system. By using the fractional vector control system, the overshoot and the adjusting time of the step response can be reduced by 24.84% and 7.35%, respectively. The dynamic descent of the fractional order in the input variable system is 22.5% of the integer order. The results show that the proposed design method of fractional order controller can be used in high performance vector control system of asynchronous motor.
【作者单位】: 西安交通大学电气工程学院;
【基金】:大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室资助项目(SKLLDJ022016002)
【分类号】:TM343;TP273
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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,本文编号:1854784
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