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        基于滑??刂频挠来磐诫妱?dòng)機(jī)q 軸電流在線檢測(cè)

        2012-11-22 07:51:18鐘義長(zhǎng)鐘倫瓏
        微特電機(jī) 2012年12期
        關(guān)鍵詞:檢測(cè)

        鐘義長(zhǎng),鐘倫瓏

        (1.湖南工程學(xué)院,湖南湘潭411101;2.中國(guó)民航大學(xué),天津300300)

        0 引 言

        永磁同步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量較輕以及運(yùn)行可靠、效率高、可控性好且易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于各種工業(yè)生產(chǎn)上。由于交流伺服系統(tǒng)的工作環(huán)境具有復(fù)雜性與多樣性,使得采用傳統(tǒng)控制方法對(duì)電機(jī)高精度的控制上就顯得有點(diǎn)力不從心,于是這就提出了一個(gè)問題,即如何設(shè)計(jì)出高性能高品質(zhì)的永磁同步電動(dòng)機(jī)控制器[1]。

        為了提高電機(jī)的控制精度,解決參數(shù)變化與擾動(dòng)等不定因素對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響,學(xué)者們采用了諸如自適應(yīng)控制技術(shù)[2]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與重復(fù)控制技術(shù)[3-4]等。在文獻(xiàn)[5-6]中,設(shè)計(jì)者引入了滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)(SMC),使得電機(jī)對(duì)參數(shù)變化與負(fù)載擾動(dòng)具有自適應(yīng)能力,從而提高了系統(tǒng)的性能。

        本文對(duì)照傳統(tǒng)的控制方法,先提出滑模觀測(cè)器的設(shè)計(jì),為了計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)速與位置,以αβ 軸下電壓、電流為狀態(tài)變量,同時(shí)采用了等效反電勢(shì)信號(hào)。其中考慮到抖振信號(hào)對(duì)估算值的影響,本文對(duì)反電勢(shì)信號(hào)先是低通濾波器濾波后再進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償;在得到轉(zhuǎn)速與位置的基礎(chǔ)上,然后利用滑模控制,提出對(duì)電機(jī)q 軸電流進(jìn)行線上實(shí)時(shí)測(cè)量,這就避免了電流檢測(cè)元件所帶來的檢測(cè)誤差,從而使得電機(jī)控制精度得以提高。同時(shí)說明了這些算法的可行性,在文中也利用Lyapunov 方法證明了這些算法是收斂的,并且最后通過仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性與有效性。

        1 滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)

        1.1 引出觀測(cè)器

        兩相靜止α、β 坐標(biāo)系下,表貼式永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型可表示:

        式中:Rs、Ls為定子電阻與電感;分別為α、β 軸定子電壓、電流、反電勢(shì)。反電勢(shì)滿足,有為轉(zhuǎn)子電角速度,ψf為磁鏈。

        依據(jù)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,不妨在這里設(shè)計(jì)滑模觀測(cè)器模型:

        將式(2)減去式(1),易求得觀測(cè)誤差方程:

        將式(4)這一滑模條件代入式(3)中,可得:

        式中:定義z =(zα,zβ)T,顯然為電流誤差開關(guān)信號(hào),其中含有反電勢(shì)信息,也可表示:

        式中:eα、eβ為反電勢(shì),Δ(t)為一擾動(dòng)信號(hào)。采用低通濾波,就可得到反電勢(shì)的估計(jì)值:

        式中:ωc是濾波器截止頻率。由此,轉(zhuǎn)子位置角度可由式(8)計(jì)算:

        由于低通濾波器易造成相位延遲,可以在式(8)所得相位角的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加一補(bǔ)償角,即:

        對(duì)(10)式求導(dǎo),電機(jī)轉(zhuǎn)速估計(jì)值:

        1.2 穩(wěn)定性分析

        這樣,當(dāng)滑模增益滿足:k1>max(| eα|,| eβ|),滑模觀測(cè)器穩(wěn)定。

        2 q 軸電流檢測(cè)

        傳統(tǒng)電機(jī)的矢量控制,通常采用id= 0 的方法,這一方法其實(shí)是將轉(zhuǎn)速誤差經(jīng)速度環(huán)后得電流控制環(huán)的輸入信號(hào)i*q,然后由Δiq= i*q-iq來控制電機(jī)的繞組電壓。這里對(duì)iq的獲取則常用Clarke 變換和Park 反變換。檢測(cè)元件的性能越好,所得到的iq值就越精確,所以對(duì)檢測(cè)元件提出了高要求,而檢測(cè)元件本身對(duì)電機(jī)參數(shù)的變化不是很敏感,其結(jié)果就會(huì)造成iq檢測(cè)值的誤差。本文在此提出僅由位置狀態(tài)對(duì)iq電流來在線測(cè)量的一種滑??刂?SMC)方法。

        由永磁同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程[8]:

        式中:p 為電機(jī)極對(duì)數(shù),ψf為永磁體磁鏈,Tl為負(fù)載轉(zhuǎn)矩,J 為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。對(duì)式(13),不妨設(shè)狀態(tài)變量:

        式中:ω*r、ωr分別為電機(jī)給定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速。負(fù)載不變且只加入擾動(dòng)時(shí),對(duì)式(14)求導(dǎo),則可得:

        對(duì)全部狀態(tài)變量進(jìn)行反饋控制,令:

        即可得:

        確定φ1、φ2之后,對(duì)式(18)積分,可得iq:

        在式(21)中,x1包含ωr的信息,而由前面的推導(dǎo),ωr可由式(11)得來,這樣避開位置檢測(cè)與電流檢測(cè)中一些誤差。

        3 系統(tǒng)仿真分析

        為驗(yàn)證本文方案,建立如圖1 所示的控制系統(tǒng)原理圖(令id= 0)。選擇電機(jī)參數(shù):p = 2,Rs= 3 Ω,Ls= 6 mH,ψf= 0.85 Wb,J = 0.001 J/(kg·m2)。PID 參數(shù)選擇如下:速度環(huán),kp= 5,ki= 2;q 軸電流控制,kp= 8,ki= 45;d 軸電流控制,kp= 1.5,ki= 10;滑模增益的選擇為k1= 3 × 104。

        圖1 系統(tǒng)控制框圖

        圖2 中,電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)為300 rad/s(其中在0.3 s 突加5 N·m 擾動(dòng),0.6 s 突卸該擾動(dòng))。本文控制下的系統(tǒng),其估計(jì)轉(zhuǎn)速可快速跟蹤實(shí)際輸出;且對(duì)突加與突缷負(fù)載仍能較準(zhǔn)確地反映實(shí)際轉(zhuǎn)速。圖2(c)中q 軸電流的抖動(dòng)比較小,說明了系統(tǒng)的魯棒性較強(qiáng)。

        圖2 本文策略下電機(jī)轉(zhuǎn)速及誤差圖形與q 軸電流波形

        圖3 是本文方案與純雙閉環(huán)PID 控制下響應(yīng)比較。電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)為300 rad /s(其中在0.3 s 突加5 N·m 擾動(dòng),0.6 s 突卸該擾動(dòng))。很明顯,PID控制的系統(tǒng)對(duì)突加、突缷負(fù)載情況下其轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大,存在一個(gè)恢復(fù)時(shí)間;但本方案卻能快速地恢復(fù)轉(zhuǎn)速,對(duì)抑制超調(diào)、抗干擾上比PID 控制要優(yōu)越。

        圖3 與PID 方案比較速度響應(yīng)

        為了能更好地說明本文方案,還與文獻(xiàn)[10]一文所述方案進(jìn)行了比較。電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)為300 rad /s(其中在0.3 s 突加5 N·m 擾動(dòng),0.6 s 突卸該擾動(dòng))。在同樣的設(shè)定目標(biāo)下,本文方案在速度的跟隨性能與抗干擾上優(yōu)于文獻(xiàn)[10]方案。

        圖4 與文獻(xiàn)[10]方案速度響應(yīng)比較

        4 結(jié) 語

        本文針對(duì)永磁電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)特點(diǎn),在同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,以靜止坐標(biāo)下電壓、電流為變量,首先提出了一種自適應(yīng)的滑模觀測(cè)器的設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行在線補(bǔ)償,以彌補(bǔ)過濾時(shí)相位延時(shí)所造成的誤差,并計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速。然后通過滑模變結(jié)構(gòu)控制的方法,對(duì)q 軸電流進(jìn)行了在線的檢測(cè),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。仿真結(jié)果表明,系統(tǒng)能準(zhǔn)確地對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行估計(jì),同時(shí)在速度的跟隨性能上又具有過渡時(shí)間短、超調(diào)小、抗干擾性與魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn),說明了本文策略是有效性。

        [1] Macro T,F(xiàn)rancesco P,Zhang D Q.Real-time gain tuning of PI controllers for high-performance PMSM drives [J].IEEE Trans.on Industry Applications,2002,38(4):1018-1026.

        [2] 劉志剛,李世華.基于永磁同步電機(jī)模型辨識(shí)與補(bǔ)償?shù)淖钥箶_控制器[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(24):118-123.

        [3] Lin F J,Lin C H.A permanent magnet synchronous motor servo drive using self-constructing fuzzy neural network controller[J].IEEE Trans.On Energy Conversion,2003,19(1):66-72.

        [4] Li X D,Chow T W S,Ho J K L,et al.Repetitive learning control of nonlinear continuous-time systems using quasi-sliding mode[J].IEEE Transactions on Control Systems Technology,2007,15(2):369-374.

        [5] 吳春華,陳國(guó)呈.基于滑模觀測(cè)器的無傳感器永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)[J].電工電能新技術(shù),2006,25(2):1-3,51.

        [6] 王家軍,王江.基于逆變器死區(qū)的永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)控制[J].控制理論與應(yīng)用,2002,19(4):579-582.

        [7] 魯文其,胡育文,杜栩楊.永磁同步電機(jī)新型滑模觀測(cè)器無傳感器矢量控制調(diào)速系統(tǒng)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2010,30(33):78-83.

        [8] 黃佳佳,周波,李丹.滑??刂朴来磐诫妱?dòng)機(jī)位置伺服系統(tǒng)抖振[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2009,24(11):41-47.

        [9] 姚瓊薈,黃繼起,吳漢松.變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,1997.

        [10] 任燕,劉衛(wèi)國(guó),皇甫宜耿.一種魯棒滑模永磁同步電動(dòng)機(jī)DTC控制[J].微特電機(jī),2010,(2):56-59,66.

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