基于轉矩補償?shù)挠来磐诫姍C自抗擾控制研究
發(fā)布時間:2021-09-06 04:49
電動汽車永磁同步電動機(PMSM)驅動系統(tǒng)運行在復雜多變的工況下,存在負載轉矩擾動的問題。為減小負載轉矩擾動引起的轉速脈動,提高電動汽車抗干擾能力,提出了基于轉矩前饋補償?shù)淖钥箶_控制(ADRC)策略。該控制方法使用自抗擾控制技術設計了速度控制器能實時補償系統(tǒng)的擾動;并通過設計降維負載觀測器來實時觀測電機負載轉矩變化,并將觀測值反饋到電流環(huán)中,對負載擾動進行前饋補償,增加了系統(tǒng)的抗干擾能力,提高了系統(tǒng)的魯棒性。仿真結果表明,該方法可以增強系統(tǒng)的魯棒性,提高系統(tǒng)的抗擾動能力。
【文章來源】:微電機. 2020,53(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
降維負載轉矩觀測器控制圖
將負載轉矩觀測器觀測到的負載轉矩按比例前饋補償?shù)睫D矩電流中,作為負載擾動的補償信號,即可得轉矩前饋補償?shù)挠来磐诫姍C抗負載擾動控制系統(tǒng),其控制框圖如圖2所示。其中 Τ ^ l 為觀測的負載轉矩,補償系數(shù) Κ t = 3 2 p n ψ 。5 仿真驗證
為驗證負載轉矩觀測器設計的有效性,電機在0~0.2 s內空載啟動,0.2 s~0.3 s內施加20 Nm的負載力矩,0.3~0.4 s施加10 Nm的負載力矩,如圖3所示。由圖3可知,在負載力矩突變?yōu)?0 Nm時,觀測負載轉矩超調量為0.32 Nm,穩(wěn)態(tài)響應時間為0.03 s,穩(wěn)態(tài)誤差為0.02 Nm;在負載力矩從20 Nm突變?yōu)?0 Nm時,觀測負載轉矩超調量為0.19 Nm,穩(wěn)態(tài)響應時間為0.025 s,穩(wěn)態(tài)誤差為0.014 Nm。因此,該降維負載轉矩觀測器不但能在穩(wěn)態(tài)時準確地辨識出電機的負載轉矩;當電機負載發(fā)生變化時,負載觀測器也能很好地跟蹤負載轉矩的變化,顯示了良好的魯棒性。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模擬工況下電動汽車驅動系統(tǒng)控制方法研究[J]. 王鵬博,盧秀和,初明. 微電機. 2019(01)
[2]基于降維負載轉矩觀測器的調速系統(tǒng)控制技術研究[J]. 洋婷,黃建,王貫,鄒志勤,霍希建. 導航定位與授時. 2018(06)
[3]永磁同步電機前饋補償和單神經(jīng)元PID控制[J]. 張巍,劉跟平,歐勝. 電氣傳動. 2016(12)
[4]交流伺服系統(tǒng)轉動慣量在線辨識及負載轉矩觀測[J]. 徐勇. 微電機. 2016(09)
[5]基于負載觀測的永磁電機驅動系統(tǒng)自抗擾控制[J]. 蓋江濤,黃守道,黃慶,王輝. 電工技術學報. 2016(18)
[6]線性自抗擾控制在電動汽車異步電機驅動系統(tǒng)中的應用[J]. 崔傳真,何維,黃紅生,謝積錦,張圓圓. 裝備制造技術. 2016(06)
[7]永磁同步電機調速系統(tǒng)的自抗擾控制器設計[J]. 焦姣姣,張興華. 微電機. 2015(11)
[8]自抗擾控制技術[J]. 韓京清. 前沿科學. 2007(01)
本文編號:3386780
【文章來源】:微電機. 2020,53(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
降維負載轉矩觀測器控制圖
將負載轉矩觀測器觀測到的負載轉矩按比例前饋補償?shù)睫D矩電流中,作為負載擾動的補償信號,即可得轉矩前饋補償?shù)挠来磐诫姍C抗負載擾動控制系統(tǒng),其控制框圖如圖2所示。其中 Τ ^ l 為觀測的負載轉矩,補償系數(shù) Κ t = 3 2 p n ψ 。5 仿真驗證
為驗證負載轉矩觀測器設計的有效性,電機在0~0.2 s內空載啟動,0.2 s~0.3 s內施加20 Nm的負載力矩,0.3~0.4 s施加10 Nm的負載力矩,如圖3所示。由圖3可知,在負載力矩突變?yōu)?0 Nm時,觀測負載轉矩超調量為0.32 Nm,穩(wěn)態(tài)響應時間為0.03 s,穩(wěn)態(tài)誤差為0.02 Nm;在負載力矩從20 Nm突變?yōu)?0 Nm時,觀測負載轉矩超調量為0.19 Nm,穩(wěn)態(tài)響應時間為0.025 s,穩(wěn)態(tài)誤差為0.014 Nm。因此,該降維負載轉矩觀測器不但能在穩(wěn)態(tài)時準確地辨識出電機的負載轉矩;當電機負載發(fā)生變化時,負載觀測器也能很好地跟蹤負載轉矩的變化,顯示了良好的魯棒性。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模擬工況下電動汽車驅動系統(tǒng)控制方法研究[J]. 王鵬博,盧秀和,初明. 微電機. 2019(01)
[2]基于降維負載轉矩觀測器的調速系統(tǒng)控制技術研究[J]. 洋婷,黃建,王貫,鄒志勤,霍希建. 導航定位與授時. 2018(06)
[3]永磁同步電機前饋補償和單神經(jīng)元PID控制[J]. 張巍,劉跟平,歐勝. 電氣傳動. 2016(12)
[4]交流伺服系統(tǒng)轉動慣量在線辨識及負載轉矩觀測[J]. 徐勇. 微電機. 2016(09)
[5]基于負載觀測的永磁電機驅動系統(tǒng)自抗擾控制[J]. 蓋江濤,黃守道,黃慶,王輝. 電工技術學報. 2016(18)
[6]線性自抗擾控制在電動汽車異步電機驅動系統(tǒng)中的應用[J]. 崔傳真,何維,黃紅生,謝積錦,張圓圓. 裝備制造技術. 2016(06)
[7]永磁同步電機調速系統(tǒng)的自抗擾控制器設計[J]. 焦姣姣,張興華. 微電機. 2015(11)
[8]自抗擾控制技術[J]. 韓京清. 前沿科學. 2007(01)
本文編號:3386780
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