張 鵬，付文軒

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院，江蘇 徐州 221008）

異步電機(jī)效率優(yōu)化控制及動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究

張 鵬，付文軒

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院，江蘇 徐州 221008）

針對(duì)異步電機(jī)效率優(yōu)化問題，在黃金分割法和模糊搜索控制法的基礎(chǔ)上，提出了一種新型混合控制方法。該方法在模糊控制中設(shè)計(jì)了合理的比例因子和隸屬度函數(shù)，保證了在初始階段搜索步長(zhǎng)，根據(jù)電機(jī)工況進(jìn)行在線調(diào)整，減小了電磁轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)。在優(yōu)化的后半段中接入黃金分割法，有效解決了模糊控制在最優(yōu)點(diǎn)附近振蕩和收斂速度慢的問題，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)針對(duì)弱磁情況，給出了一種動(dòng)態(tài)電流分配策略以提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。仿真結(jié)果驗(yàn)證了新型混合搜索法和動(dòng)態(tài)電流分配法的有效性。

異步電機(jī)；效率優(yōu)化；黃金分割；模糊控制；混合控制

0 前言

當(dāng)今社會(huì)，電機(jī)作為主要的動(dòng)力設(shè)備已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸業(yè)等各個(gè)行業(yè)。當(dāng)異步電機(jī)處于輕載工況時(shí)，電機(jī)的效率和功率因數(shù)下降很大，有很大一部分電量是被浪費(fèi)掉的。而電機(jī)在大多數(shù)場(chǎng)合只是工作在輕載狀態(tài)，所以研究異步電機(jī)的效率優(yōu)化控制對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、減少資源浪費(fèi)具有重要意義[1]。

近些年來，針對(duì)電機(jī)效率優(yōu)化控制策略，很多學(xué)者做了相關(guān)研究。其基本原理是調(diào)整電機(jī)的磁鏈大小，使其能耗達(dá)到最小[2]。目前使用較多的優(yōu)化方案主要是損耗模型優(yōu)化控制[3-4]和功率在線搜索尋優(yōu)控制[5-6]。損耗模型控制對(duì)電機(jī)的參數(shù)依賴性較高，而電機(jī)參數(shù)在運(yùn)行過程當(dāng)中是不斷變化的，要精確建立損耗模型是非常困難的，所以效率優(yōu)化效果會(huì)受到影響；功率在線搜索尋優(yōu)控制不受電機(jī)參數(shù)的影響，又可以做到全局優(yōu)化，所以這種方法在實(shí)際應(yīng)用中具有較高的使用價(jià)值。

限制搜索控制法應(yīng)用的主要障礙是搜索收斂速度慢，因此選擇合適的搜索步長(zhǎng)以提高搜索收斂速度至關(guān)重要。對(duì)此學(xué)者們提出了許多選擇搜索步長(zhǎng)的算法，其中黃金分割法和模糊搜索法都具有良好的收斂速度。雖然使用這兩種方法對(duì)異步電機(jī)的效率優(yōu)化進(jìn)行研究時(shí)都不受電機(jī)參數(shù)變化的影響，但是又都存在一定的問題。黃金分割法在搜索的開始階段步長(zhǎng)基本是一定的[7-8]。但是對(duì)于異步電機(jī)不同的運(yùn)行狀況，磁鏈的調(diào)整步長(zhǎng)可能是需要變化的。由于受到確定步長(zhǎng)的影響，在搜索過程中容易引起電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，要想抑制這種波動(dòng)必須在優(yōu)化單元后接低通濾波器；另一個(gè)問題是當(dāng)額定值離最優(yōu)點(diǎn)很接近時(shí)，這種方法仍然會(huì)按照確定的步長(zhǎng)進(jìn)行搜索控制，容易使電機(jī)在深度弱磁區(qū)運(yùn)行。而在模糊搜索法中[9-11]，當(dāng)功率過了最低點(diǎn)在最優(yōu)點(diǎn)附近區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)的輸入功率變化不明顯，可能會(huì)引起在最優(yōu)點(diǎn)附近振蕩，搜索時(shí)間較長(zhǎng)，所以模糊搜索法的局限性在搜索的后半段[12-15]。并且在效率優(yōu)化過程中，由于弱磁導(dǎo)致系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢。

本文提出一種新型功率在線搜索尋優(yōu)控制方法，將模糊控制法和黃金分割法相結(jié)合，對(duì)優(yōu)化過程進(jìn)行分段控制，不僅降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，而且避免在效率最優(yōu)點(diǎn)處出現(xiàn)振蕩。同時(shí)為了提高效率優(yōu)化時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，提出動(dòng)態(tài)電流分配策略，使瞬時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩上升最快，系統(tǒng)具有快速轉(zhuǎn)矩響應(yīng)和速度跟蹤性能。最后通過仿真驗(yàn)證了本文所提出方法的有效性。

1 新型效率優(yōu)化控制系統(tǒng)

1.1 新型效率優(yōu)化方法

使用黃金分割法進(jìn)行異步電機(jī)的效率優(yōu)化，可以使輸入功率明顯降低，有效提高系統(tǒng)的效率。但是在尋優(yōu)的過程中，由于其尋優(yōu)前半段步長(zhǎng)較大，導(dǎo)致電磁轉(zhuǎn)矩有較大波動(dòng)，轉(zhuǎn)速略有波動(dòng)。模糊搜索控制法的效率優(yōu)化效果同樣明顯，但是在尋優(yōu)后半段中，由于收斂速度不確定，導(dǎo)致系統(tǒng)在最優(yōu)點(diǎn)附近發(fā)生振蕩，收斂時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性存在一定影響。

如果能既保證在搜索的起始階段抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)又保證在搜索后段在尋優(yōu)點(diǎn)附近不發(fā)生振蕩，那么效率優(yōu)化控制將會(huì)上升到一個(gè)新的臺(tái)階。而模糊搜索控制法和黃金分割法如果能有機(jī)的結(jié)合在一起，那么具有很好的互補(bǔ)性，可以達(dá)到上述的控制要求。在電機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)中，模糊控制在初始階段的搜索步長(zhǎng)明顯比黃金分割法的要小很多，而且步長(zhǎng)會(huì)根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行工況進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)整，這說明模糊尋優(yōu)在到達(dá)最優(yōu)點(diǎn)之前的步長(zhǎng)給定更加合理，所以模糊搜索控制應(yīng)該在效率優(yōu)化的前半段中使用。而黃金分割法在尋優(yōu)的后半段有很明確的收斂速度，所以為了避免在尋優(yōu)的后半程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩振蕩，應(yīng)該在后半段尋優(yōu)過程中使用黃金分割法進(jìn)行在線尋優(yōu)。這兩種方法相結(jié)合構(gòu)成了新型效率優(yōu)化混合搜索方法。

新型混合效率優(yōu)化方法流程圖如圖1所示，搜索過程為：

（1）當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或者負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入動(dòng)態(tài)調(diào)速環(huán)節(jié)，這時(shí)轉(zhuǎn)子的磁鏈給定變?yōu)轭~定值，讓系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速偏差|△ωm|＜θ1（θ1是轉(zhuǎn)速偏差閥值，一般取15r/min）時(shí)，認(rèn)為系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)進(jìn)入尋優(yōu)階段，開始模糊搜索尋優(yōu)。

（3）在模糊搜索階段，經(jīng)過若干步尋優(yōu)，直至系統(tǒng)的輸入功率增加，△Pd＞0，即輸入功率變化由負(fù)變正，此時(shí)電機(jī)越過功率的最低點(diǎn)，模糊搜索結(jié)束。

（4）開始黃金分割法在線尋優(yōu)，直至兩次給定的磁鏈之差小于系統(tǒng)設(shè)定的最小值ε：|ψ1-ψ2|＜0，ψ1和ψ2是最后兩次尋優(yōu)的磁鏈給定。令最優(yōu)磁鏈?zhǔn)亲詈髢纱未沛溄o定ψ1和ψ2的平均值。黃金分割法效率尋優(yōu)結(jié)束，系統(tǒng)整個(gè)效率優(yōu)化過程結(jié)束。

（5）在系統(tǒng)效率優(yōu)化過程中，如果轉(zhuǎn)速給定調(diào)整，使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速偏差|△ωm|＞θ1，則尋優(yōu)過程立即結(jié)束，磁鏈給定回復(fù)至額定值，系統(tǒng)進(jìn)入動(dòng)態(tài)調(diào)速過程。當(dāng)系統(tǒng)再次穩(wěn)定之后，重新進(jìn)行尋優(yōu)控制。

圖1 新型混合效率優(yōu)化方法流程圖

1.2 新型效率優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在模糊搜索的初始階段，由于搜索步長(zhǎng)的給定，使得磁鏈開始單方向下降，而輸入功率也會(huì)隨著磁鏈的下降而呈下降趨勢(shì)，所以模糊搜索控制中主要是規(guī)則△ψ*(k-1)=N，△Pd(k)=NB、NM或NS起作用，當(dāng)功率開始增加時(shí)模糊搜索結(jié)束，系統(tǒng)開始進(jìn)入下一個(gè)搜索階段，所以在新的效率優(yōu)化控制器中模糊規(guī)則有四條，規(guī)則如下:

在初始階段的模糊搜索法中，輸入比例因子Pd主要影響系統(tǒng)對(duì)輸入的敏感度，其值越大，敏感度越低，偏差量的控制作用越弱，相反的，其值越小，敏感度越高，對(duì)偏差量的控制作用越強(qiáng)。輸出比例因子ψb主要影響控制性能的強(qiáng)弱，其值越小，系統(tǒng)的控制作用越弱，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間會(huì)越長(zhǎng)，影響系統(tǒng)收斂的快速性，相反地，其值越大，控制器對(duì)系統(tǒng)的控制作用就越強(qiáng)，系統(tǒng)響應(yīng)快，但是容易產(chǎn)生超調(diào)，如果過大會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩，給系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來極大不利。在選擇這些參數(shù)時(shí)要經(jīng)過大量仿真實(shí)驗(yàn)，直到達(dá)到系統(tǒng)的要求為止。

在黃金分割法開始搜索時(shí)，首先要確定搜索區(qū)間。當(dāng)模糊控制經(jīng)過若干步之后，功率降至最低點(diǎn)甚至越過效率最優(yōu)點(diǎn)，令此點(diǎn)為ψ1，在ψ1前面一點(diǎn)為ψ0，在ψ0前面的一點(diǎn)ψ2，以ψ1和ψ2兩點(diǎn)分別作為黃金分割法搜索區(qū)間的上下限，這樣保證了效率最優(yōu)點(diǎn)必在這兩點(diǎn)之間。這個(gè)新搜索區(qū)間比原來的搜索區(qū)間要小很多，搜索步長(zhǎng)也會(huì)相應(yīng)減小很多，這樣對(duì)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的影響會(huì)大大降低。然后是確定搜索磁鏈的閥值ε，閥值的大小不僅影響搜索時(shí)間，還會(huì)影響到最優(yōu)磁鏈的精度，本文采用閥值為0.05Wb。當(dāng)兩次給定的磁鏈差的絕對(duì)值大于設(shè)定的閥值時(shí)，則會(huì)繼續(xù)進(jìn)行尋優(yōu)，當(dāng)兩次給的磁鏈差的絕對(duì)值小于設(shè)定閥值的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)以最后兩次的磁鏈和的平均值作為最優(yōu)磁鏈輸出，此時(shí)效率優(yōu)化過程結(jié)束，退出尋優(yōu)。

在系統(tǒng)進(jìn)行效率尋優(yōu)時(shí)會(huì)同時(shí)對(duì)電機(jī)的運(yùn)行工況進(jìn)行判斷，如果實(shí)際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速的差的絕對(duì)值超出設(shè)定的閥值時(shí)會(huì)退出尋優(yōu)，系統(tǒng)進(jìn)入動(dòng)態(tài)調(diào)速。

2 效率優(yōu)化動(dòng)態(tài)響應(yīng)

通過減小磁鏈實(shí)現(xiàn)輕載時(shí)的異步電機(jī)的效率優(yōu)化,而電機(jī)的負(fù)載在突變時(shí)，由于較低的磁鏈將會(huì)限制電磁轉(zhuǎn)矩的輸出能力，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能造成不利影響，反應(yīng)速度較慢。矢量控制是模擬直流電機(jī)的控制方式，使其磁通和轉(zhuǎn)矩獨(dú)立控制，可得到以下兩式：

由于效率優(yōu)化控制時(shí)，轉(zhuǎn)子磁鏈較小，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩突變時(shí)，轉(zhuǎn)矩電流受電動(dòng)機(jī)額定電流和逆變器輸出電流的限制，不可能無限增大，動(dòng)態(tài)過程受限。在實(shí)際使用中，逆變器的最大輸出電流大于電動(dòng)機(jī)額定電流，在啟動(dòng)或者負(fù)載增加時(shí)允許短時(shí)間內(nèi)通過較大電流，因此可以在動(dòng)態(tài)過程中利用逆變器的最大輸出電流，將其作為感應(yīng)電機(jī)定子輸入電流的上限。

將式（1）帶入式（2）可得：

當(dāng)式（3）取最大值時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩上升速度最快。定子電流受逆變器最大輸出電流i2max限制可表示為：

動(dòng)態(tài)電流分配原理如下：

動(dòng)態(tài)電流分配轉(zhuǎn)化為最優(yōu)值問題，利用拉格朗日乘子法求解，可得：

當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大時(shí)，瞬態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩低于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，所以轉(zhuǎn)速下降。按式（6）動(dòng)態(tài)分配勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流分量，電磁轉(zhuǎn)矩將快速上升，從而使動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)速降最小。

3 仿真分析

3.1 基于混合效率優(yōu)化的仿真分析

混合效率優(yōu)化方法的結(jié)構(gòu)如圖2。仿真步長(zhǎng)設(shè)置為0.3s，仿真實(shí)驗(yàn)中異步電機(jī)的主要參數(shù)如下：定子電阻RS=0.5257Ω，定子漏感 Lsl=0.005H，轉(zhuǎn)子漏感Lrl=0.005H，定轉(zhuǎn)子間互感 Lm=0.095H，轉(zhuǎn)子電阻Rr=0.3017Ω，極對(duì)數(shù)Pm=2，鐵耗等效電阻Rm=49Ω，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=0.23kg·m2，額定電壓u=380V，額定功率Pε=22kW，額定轉(zhuǎn)速 nε=1480r/min，額定轉(zhuǎn)矩Tε=130N·m。

給定轉(zhuǎn)速 n=1200r/min，啟動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T=15N·m，同樣在電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)之后t=3s時(shí)接入效率優(yōu)化控制，仿真結(jié)果如圖3所示。

由圖3可以看出，使用混合控制法后，經(jīng)過7步尋優(yōu)之后，電機(jī)的輸入功率達(dá)到最小。磁鏈由原來的額定值0.9Wb下降到0.36Wb，輸入功率由原來的3800W下降到3200W，功率下降了600W，效率由原來的65.1%提高到77.3%，勵(lì)磁電流明顯降低，為了維持轉(zhuǎn)矩的恒定，轉(zhuǎn)矩電流有所增加。

圖2 混合效率優(yōu)化法結(jié)構(gòu)圖

圖3 混合效率優(yōu)化仿真實(shí)驗(yàn)

3.2 效率優(yōu)化動(dòng)態(tài)響應(yīng)的仿真分析

動(dòng)態(tài)電流分配控制策略的仿真驗(yàn)證如圖4所示。電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定 n=1000r/min，啟動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=15N·m。

圖4中在t=5s時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩由15N·m突變?yōu)?5N·m，圖4（a）由于轉(zhuǎn)速的變化沒有超過設(shè)定閥值，所以磁鏈還是處于弱磁狀態(tài)，轉(zhuǎn)矩經(jīng)過0.2s達(dá)到穩(wěn)定；圖4（b）是采用動(dòng)態(tài)電流分配控制策略，轉(zhuǎn)矩經(jīng)過0.08s達(dá)到穩(wěn)定。所以動(dòng)態(tài)電流分配策略可以有效提高轉(zhuǎn)矩跟蹤性能，使電磁轉(zhuǎn)矩快速達(dá)到給定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

3.3 對(duì)比分析

對(duì)三種方法的效率優(yōu)化效果進(jìn)行對(duì)比分析：圖5中，（a）、（b）分別是黃金分割法和混合搜索法在初始階段的電磁轉(zhuǎn)矩波形圖，（a）中的前兩個(gè)周期中轉(zhuǎn)矩波動(dòng)最大值達(dá)到30N·m，波動(dòng)范圍達(dá)到10N·m，而且經(jīng)過0.1s才達(dá)到穩(wěn)定；圖5（b）中的前兩個(gè)周期中轉(zhuǎn)矩波動(dòng)最大值23N·m，經(jīng)過0.03s即達(dá)到穩(wěn)定，可以看出在搜索開始階段圖5（b）中的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)范圍和穩(wěn)定性明顯好于圖5（a）的。

圖4 轉(zhuǎn)矩突變效率優(yōu)化控制

圖5 轉(zhuǎn)矩T=20N·m，轉(zhuǎn)速n=1480r/min

圖6（a）是模糊控制法磁鏈變化情況，需要經(jīng)過9步搜索才可以穩(wěn)定，圖6（b）是混合效率優(yōu)化控制法磁鏈變化情況，需要經(jīng)過7步即可達(dá)到穩(wěn)定?？梢钥闯?，使用混合效率優(yōu)化控制法搜索時(shí)間明顯比模糊控制法要短，提高收斂速度，而且后半段使用黃金分割法具有確定的收斂速度，解決了模糊搜索法在最優(yōu)點(diǎn)附近的振蕩的問題，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

圖6 T=20N·m，n=1480r/min搜索步數(shù)

通過上述分析可以看出，混合搜索方法將整個(gè)效率優(yōu)化過程分為兩部分，前一部分使用具有步長(zhǎng)自適應(yīng)的模糊搜索法，這樣可以有效降低電磁轉(zhuǎn)矩的不穩(wěn)定性，在搜索后半段采用黃金分割法，消除在最優(yōu)點(diǎn)振蕩問題，縮短尋優(yōu)時(shí)間，提高系統(tǒng)工作效率。兩種方法優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，降低因?yàn)榇沛湹牟环€(wěn)定對(duì)系統(tǒng)造成的影響。仿真實(shí)驗(yàn)表明，混合控制結(jié)合了兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，在搜索控制階段的穩(wěn)定性和快速性都有很大的提高。

4 結(jié)論

結(jié)合模糊搜索控制法和黃金分割法的優(yōu)缺點(diǎn)，本文提出一種新型混合搜索方法，在效率優(yōu)化初始階段時(shí)使用模糊搜索控制，根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行工況調(diào)節(jié)搜索步長(zhǎng)，降低電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。當(dāng)輸入功率越過最低點(diǎn)時(shí)切入黃金分割法，提高收斂速度，解決了模糊搜索控制在最優(yōu)點(diǎn)附近可能引起的振蕩問題。同時(shí)引入動(dòng)態(tài)電流分配策略，在動(dòng)態(tài)過程中具有良好的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)和速度跟蹤性能，解決了異步電機(jī)效率優(yōu)化控制動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢的問題。仿真分析表明混合搜索方法的優(yōu)化效果明顯，提高了系統(tǒng)的效率，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

[1]崔納新,張承慧.變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)效率優(yōu)化控制的研究進(jìn)展[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2004,19(5): 36-42.

[2]常進(jìn),張?jiān)?感應(yīng)電機(jī)恒功率因數(shù)控制的研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2002,22(11):70-74.

[3]Matsuse K,Taniguchi S,Yoshizumi T et al.A speed-sensorless vector control of induction motor operating at high efficiency taking core loss into account[J].IEEE Trans.On Ind,2001,37(3):548-57.

[4]Sheng M Y,Feng C L.Loss-Minimization control of vector-controlled induction motor drives[C]. Indonesia:IEEE 4th International Conference on Power Electronics and Drive Systems,2001.

[5]張立偉,溫旭輝,鄭瓊林.異步電機(jī)用混合式模糊搜索效率優(yōu)化控制研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2007,27(27):83-87.

[6]Ta CM,HoriY.Convergence improvement of efficiency-optimization control of induction motor drives[J].IEEE Trans on Ind Applicat,2001,37(6): 1746-1753.

[7]劉小虎,謝順依,鄭力捷.一種改進(jìn)的感應(yīng)電機(jī)最大效率控制技術(shù)研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2005,25(6):95-98.

[8]郭鵬義,楊耕,孫梅生,等.電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用感應(yīng)電機(jī)在線效率最優(yōu)控制的算法研究[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào),2003,7(4):290-293.

[9]L.A.Zadeh.Outline of a new approach to the analysis of complex systems and decision processes [J].IEEE Trans.Syst,Man,cybern,vol.SMC,1973.

[10]Sousa G C D,Bose B K,Cleand J D.Fuzzy logic based on-line efficiency optimization control of an indirect vector-controlled induction motor drive[J]. IEEE Trans on Ind Electron,1995,42(2):192-198.

[11]Chuen Chien Lee.Fuzzy logic controller-part[J]. IEEE Trans.Syst.,Man,cybern.,1990.

[12]胡包鋼,應(yīng)浩.模糊PID控制技術(shù)研究發(fā)展回顧及其面臨的若干問題[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào),2006，24：567-584.

[13]劉濤，趙志忠.模糊PID控制在異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].全國(guó)電工理論與新技術(shù)，2009：27-30.

[14]李士勇.模糊控制、神經(jīng)控制和智能控制論[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版，2003.

[15]諸靜.模糊控制理論與系統(tǒng)原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

張鵬（1989-），中國(guó)礦業(yè)大學(xué)在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)殡娏﹄娮优c電力傳動(dòng)。

審稿人：宮海龍

Study on Efficiency Optimization Control of Induction Motor and Dynamic Response

ZHANG Peng,FU Wenxuan
(School of Information and Electrical Engineering,China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008,China)

In view of the efficiency optimization of induction motor,a newly hybrid control method is proposed on the basis of the golden section and fuzzy search control.This method sets the reasonable scale factor and membership functions in the fuzzy control to change the research step by the operating conditions,and then to suppress the electromagnetic torque ripple which caused by the large step in the golden section.Using golden section in the later part can suppress the shock near optimal point to decrease the convergence time,and then ensure the stability of the system.At the same time a dynamic current distribution method is put forward to improve the dynamic responses under the field weakening situation.The simulation results verify the effectiveness of the newly hybrid control and the dynamic current distribution strategy.

induction motor;efficiency optimization;golden section;fuzzy control;hybrid control

TM343

A

1000-3983(2016)0-0040-05

2015-10-08